本發(fā)明涉及汽車制動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種汽車摩擦片。
背景技術(shù):
汽車制動(dòng)系統(tǒng)是指,對(duì)汽車某些部分(主要是車輪)施加一定的力,從而對(duì)其進(jìn)行一定程度的強(qiáng)制制動(dòng)的一系列專門裝置。汽車制動(dòng)系統(tǒng)是影響汽車安全性的關(guān)鍵系統(tǒng),而制動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性則直接由摩擦片(尤其是剎車片)的綜合性能來(lái)決定;常規(guī)的剎車片分為:1、石棉型,由于石棉纖維具有高強(qiáng)度和耐高溫的特點(diǎn),因此滿足剎車片以及離合器盤的要求,同時(shí)具有纖維的抗張能力和高級(jí)金屬材質(zhì)的硬度和耐磨性;2、半金屬型,主要采用粗糙的鋼絲絨作為加固纖維和重要摩擦系數(shù)大的混合物,主要優(yōu)點(diǎn)在于能適應(yīng)在較高溫度下正常工作;3、無(wú)石棉有機(jī)物型,主要是用玻璃纖維、芳香族聚酯纖維和其他纖維作為加固材料,其性能主要取決于纖維的類型及其它混合物。其中半金屬或無(wú)棉有機(jī)型是我國(guó)主要推廣應(yīng)用的無(wú)石棉摩擦材料之一。但半金屬剎車片在潮氣作用下銹蝕嚴(yán)重,剎車時(shí)噪音較高,振動(dòng)較大,對(duì)制動(dòng)盤存在一定損傷,并且多數(shù)半金屬或少金屬剎車片在使用過(guò)程中容易產(chǎn)生的灰塵,這些灰塵吸附于輪轂之上,由于難以清洗,受其長(zhǎng)期影響,易造成輪轂腐蝕;目前汽車制動(dòng)器摩擦片存在綜合性能不高,各種性能不能兼顧的問(wèn)題,如有些強(qiáng)度韌性不足,剎車升溫過(guò)程中的摩察系數(shù)不穩(wěn)定,同時(shí)有打滑,剎車抱死以及落灰嚴(yán)重,另外配方體系的不足,使得摩擦界面沒(méi)有潤(rùn)滑阻尼層,使得產(chǎn)品在使用過(guò)程中剎車不穩(wěn),傷盤,降低使用壽命,產(chǎn)生使人難以忍受的的噪音等缺陷存在。
例如申請(qǐng)?zhí)枮椋?01310219952.8的中國(guó)專利公開了一種摩擦材料、汽車摩擦片,一種摩擦材料,按重量百分比其組成為:粘接劑8%~15%、增強(qiáng)劑24%~33%、增磨劑7.2-9.8%、抗磨潤(rùn)滑劑16.5%~20%、彈性增韌劑4.5%~6.5%、填充料24.8%~30.6%;一種汽車摩擦片,使用權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)摩擦材料制備;該申請(qǐng)中公開的摩擦材料是碳纖維基陶瓷配方體系,使采用本申請(qǐng)摩擦材料制備摩擦片制動(dòng)平穩(wěn)、灰塵少、由于硬度適中,熱衰退小、高溫恢復(fù)性能好,但該申請(qǐng)?jiān)跍p小噪音和減小摩擦對(duì)汽車摩擦片的損傷方面沒(méi)有給出具體的解決配方或方法,且生產(chǎn)成本也相對(duì)較高,不適宜大規(guī)模推廣。
再如申請(qǐng)?zhí)枮椋?01610917394.6的中國(guó)專利公開了一種陶瓷剎車片,由以下組分制備而成:丁晴膠粉1~5kg,消音粉5~10kg,樹脂6~10kg,晶須3~8kg,黃銅纖維3~8kg,短纖維1~4kg,摩擦粉1~5kg,長(zhǎng)纖維1~4kg,陶瓷纖維8~16kg,高溫鋇3~8kg,鱗片石墨(-195)4~9kg,鐵0.5~3kg,石油焦碳2~6kg,陶瓷添加劑8~13kg,耐磨粉8~13kg,芳綸0.5~3kg,木纖維1~4kg,陶瓷增磨劑2~6kg,硫化銻1~4kg,穩(wěn)定劑3~8kg,此技術(shù)方案中公開的剎車片具有不傷害摩擦盤、無(wú)制動(dòng)噪音、耐溫性好、使用壽命長(zhǎng)、制動(dòng)舒適,且成本低等特點(diǎn),但該申請(qǐng)中的陶瓷剎車片強(qiáng)度較低,且耐磨損性能稍差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的汽車摩擦片噪音大、銹蝕嚴(yán)重、剎車振動(dòng)大的問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種耐磨損性強(qiáng)、高強(qiáng)度、剎車平穩(wěn)、低噪音且成本較低的汽車摩擦片。
本發(fā)明提供的一種汽車摩擦片,由以下重量份數(shù)的原料制備而成:粘接劑10-20份、增強(qiáng)纖維25-40份、填充料30-45份,所述填充料包括摩擦性能調(diào)節(jié)劑和配合劑,所述摩擦性能調(diào)節(jié)劑的重量份數(shù)為20-30份,所述配合劑的重量份數(shù)為10-15份,所述增強(qiáng)纖維包括陶瓷纖維、pbo纖維和噴膠硅酸鋁纖維。
在一些實(shí)施方式中,所述陶瓷纖維的重量份數(shù)為10-16份,所述pbo纖維的重量份數(shù)為8-14份,所述噴膠硅酸鋁纖維的重量份數(shù)為7-10份。
在一些實(shí)施方式中,所述粘接劑包括酚醛類樹脂和合成橡膠,所述酚醛類樹脂的重量份數(shù)為6-12份,所述合成橡膠的重量份數(shù)為4-8份。
在一些實(shí)施方式中,所述酚醛類樹脂為改性酚醛樹脂,所述合成橡膠為丁腈橡膠。
在一些實(shí)施方式中,所述摩擦性能調(diào)節(jié)劑包括減摩材料和增摩材料,所述減摩材料的重量份數(shù)為6-10份,所述增摩材料的重量份數(shù)為為14-20份。
在一些實(shí)施方式中,所述減摩材料包括石墨和二硫化鉬,所述石墨的重量份數(shù)為2-4份,所述二硫化鉬的重量份數(shù)為4-6份。
在一些實(shí)施方式中,所述增摩材料包括鉬粉和二氧化硅,所述鉬粉的重量份數(shù)為6-8份,所述二氧化硅的重量份數(shù)為8-12份。
在一些實(shí)施方式中,所述配合劑包括氧化鐵和氧化鉻,所述氧化鐵的重量份數(shù)為4-7份,所述氧化鉻的重量份數(shù)為6-8份。
在一些實(shí)施方式中,其組分按以下重量份數(shù)組成:改性酚醛樹脂6份、丁腈橡膠4份、陶瓷纖維10份、pbo纖維8份、噴膠硅酸鋁纖維7份、石墨2份、二硫化鉬4份、鉬粉6份、二氧化硅8份、氧化鐵4份、氧化鉻6份。
在一些實(shí)施方式中,其組分按以下重量份數(shù)組成:改性酚醛樹脂12份、丁腈橡膠8份、陶瓷纖維16份、pbo纖維14份、噴膠硅酸鋁纖維10份、石墨4份、二硫化鉬6份、鉬粉8份、二氧化硅12份、氧化鐵7份、氧化鉻8份。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的一種汽車摩擦片,其優(yōu)點(diǎn)在于:
一、本發(fā)明提供的一種汽車摩擦片,通過(guò)設(shè)置陶瓷纖維,使汽車摩擦片具有耐火、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱率低、比熱小及耐機(jī)械震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn);
二、本發(fā)明提供的一種汽車摩擦片,設(shè)置的pbo纖維是一種質(zhì)輕且強(qiáng)度高、耐沖擊性好、耐摩擦性強(qiáng)和尺寸穩(wěn)定性好的纖維材料,可提高汽車摩擦片的整體性能,延長(zhǎng)汽車摩擦片的使用壽命。
三、本發(fā)明提供的一種汽車摩擦片,通過(guò)設(shè)置噴膠硅酸鋁纖維,能很好的吸收摩擦材料因制動(dòng)而發(fā)出的噪音,能有效的降低摩擦材料中其他低溫材料的熱衰退性和膨脹性,提高了摩擦材料在制造和使用過(guò)程中的穩(wěn)定性。
四、本發(fā)明提供的一種汽車摩擦片,通過(guò)將陶瓷纖維、pbo纖維和噴膠硅酸鋁纖維混合并作為增強(qiáng)纖維于汽車摩擦片中,不僅質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐熱性能好、耐磨性強(qiáng),導(dǎo)熱率底而且吸音效果佳,吸振效果好,使用壽命長(zhǎng)。
五、本發(fā)明提供的一種汽車摩擦片,通過(guò)設(shè)置不同粒度的摩擦材料,可以調(diào)整摩擦性能,同時(shí)可以減輕制動(dòng)噪音與震動(dòng),石墨傳導(dǎo)性、抗熱震性、耐腐蝕性等性能優(yōu)異;
六、本發(fā)明提供的一種汽車摩擦片,通過(guò)設(shè)置丁腈橡膠既能起到減磨作用,又可以有效保護(hù)汽車摩擦片。
七、本發(fā)明配方的汽車摩擦片不僅具有耐磨損性強(qiáng)、高強(qiáng)度、剎車平穩(wěn)、低噪音等優(yōu)點(diǎn)外,更大大提高了剎車片的整體摩擦系數(shù),同時(shí)在增強(qiáng)整體剎車性能的同時(shí)更避免了因產(chǎn)生高的制動(dòng)力而損傷偶盤的現(xiàn)象,因此大大提高了摩擦材料的使用壽命,相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明高溫時(shí)的機(jī)械及制動(dòng)性能更好,剎車時(shí)腳感更為舒適,且生產(chǎn)成本較低。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明中披露了一種汽車摩擦片,由以下重量份數(shù)的原料制備而成:粘接劑10-20份、增強(qiáng)纖維25-40份、填充料30-45份,所述粘接劑包括酚醛類樹脂和合成橡膠,所述酚醛類樹脂的重量份數(shù)為6-12份,所述合成橡膠的重量份數(shù)為4-8份,所述酚醛類樹脂為改性酚醛樹脂,所述合成橡膠為丁腈橡膠;所述填充料包括摩擦性能調(diào)節(jié)劑和配合劑,所述摩擦性能調(diào)節(jié)劑的重量份數(shù)為20-30份,所述摩擦性能調(diào)節(jié)劑包括減摩材料和增摩材料,所述減摩材料的重量份數(shù)為6-10份,所述增摩材料的重量份數(shù)為為14-20份;所述減摩材料包括石墨和二硫化鉬,所述石墨的重量份數(shù)為2-4份,所述二硫化鉬的重量份數(shù)為4-6份,所述增摩材料包括鉬粉和二氧化硅,所述鉬粉的重量份數(shù)為6-8份,所述二氧化硅的重量份數(shù)為8-12份;所述配合劑的重量份數(shù)為10-15份,所述配合劑包括氧化鐵和氧化鉻,所述氧化鐵的重量份數(shù)為4-7份,所述氧化鉻的重量份數(shù)為6-8份;所述增強(qiáng)纖維包括陶瓷纖維、pbo纖維和噴膠硅酸鋁纖維;所述陶瓷纖維的重量份數(shù)為10-16份,所述pbo纖維的重量份數(shù)為8-14份,所述噴膠硅酸鋁纖維的重量份數(shù)為7-10份。
具體的,在本發(fā)明的此實(shí)施方式中,在制造過(guò)程中增強(qiáng)纖維的使用最佳比例如下:
陶瓷纖維40%耐火、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱率低
pbo纖維34%強(qiáng)度高、耐沖擊性好、耐摩擦性強(qiáng)
噴膠硅酸鋁纖維26%吸音效果好、導(dǎo)熱率低
以上述比例組合而成的增強(qiáng)纖維以陶瓷纖維所占的比例最多,pbo纖維次之,噴膠硅酸鋁纖維所占的比例最低,這樣能使每一種增強(qiáng)纖維發(fā)揮其各自的優(yōu)點(diǎn)以達(dá)到較好的效果,而且這種組合比例能使汽車摩擦片具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐熱性能好、耐磨性強(qiáng),導(dǎo)熱率底且吸音效果佳,吸振效果好,使用壽命長(zhǎng)等的優(yōu)點(diǎn)。
具體的,在本發(fā)明的此實(shí)施方式中,在制造過(guò)程中摩擦性能調(diào)節(jié)劑的使用最佳比例如下:
減摩材料32%硬度較小、熔點(diǎn)低、良好的自潤(rùn)滑性能
增摩材料68%硬度較大、熔點(diǎn)高、增摩效果顯著
以上述比例組合而成的摩擦性能調(diào)節(jié)劑以增摩材料為主,且所占的比例明顯高于減摩材料所占的比例,增摩材料可以降低汽車摩擦片的硬度,改善低溫耐磨性,降低噪音;減摩材料主要起到提高耐磨性、導(dǎo)熱性、穩(wěn)定摩擦系數(shù),減輕表面擦傷的作用;以增摩材料作為主要的摩擦性能調(diào)節(jié)劑,是為了保持汽車摩擦片的摩擦作用,從而使汽車摩擦片起到較好的制動(dòng)作用,而加入的減摩材料,一方面是為了提高汽車摩擦片的耐磨性,減少因摩擦而導(dǎo)致的汽車摩擦片的損壞,另一方面也提高了汽車摩擦片的導(dǎo)熱性,穩(wěn)定汽車摩擦片的摩擦系數(shù)。
具體的,在本發(fā)明的此實(shí)施方式中,陶瓷纖維是一種纖維狀輕質(zhì)耐火材料,具有重量輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱率低、比熱小及耐機(jī)械震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn);pbo纖維具有十分優(yōu)異的物理機(jī)械性能和化學(xué)性能,其強(qiáng)力、模量為kevlar(凱夫拉)纖維的2倍并兼有間位芳綸耐熱阻燃的性能,而且物理化學(xué)性能完全超過(guò)迄今在高性能纖維領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的kevlar纖維,一根直徑為1毫米的pbo細(xì)絲可吊起450千克的重量,其強(qiáng)度是鋼絲纖維的10倍以上,噴膠硅酸鋁纖維能很好的吸收摩擦材料因制動(dòng)而發(fā)出的噪音,具有良好的耐高溫性能,極低的導(dǎo)熱系數(shù),
具體的,陶瓷纖維也具有一定的缺點(diǎn),它既不耐磨又不耐碰撞,不能抵抗高速氣流的沖刷;而添加的pbo纖維具有強(qiáng)度高、耐沖擊性好、耐摩擦性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),剛好與陶瓷纖維形成互補(bǔ),彌補(bǔ)了陶瓷纖維存在的缺陷,此外,噴膠硅酸鋁纖維附于摩擦材料表面能有效的降低摩擦材料中其他低溫材料的熱衰退性和膨脹性,提高了摩擦材料在制造和使用過(guò)程中的穩(wěn)定性;添加噴膠噴膠硅酸鋁纖維后,在保證較高熱穩(wěn)定性的同時(shí),噴膠噴膠硅酸鋁纖維能很好的吸收摩擦材料因制動(dòng)而發(fā)出的噪音,具有良好的耐高溫性能,極低的導(dǎo)熱系數(shù),綜合陶瓷纖維、pbo纖維和噴膠硅酸鋁纖維的功能及優(yōu)勢(shì),使本發(fā)明中的汽車摩擦片的性能優(yōu)良,且經(jīng)久耐用。
具體的,在本發(fā)明的此實(shí)施方式中,鉬粉具有耐磨損、低電解液含量、ph穩(wěn)定效應(yīng)、可提高耐腐蝕性能和涂料的流變性等重要特性,通過(guò)金屬鉬坯霧化法制得的鉬粉,粒度達(dá)到10~500目,二硫化鉬是重要的固體潤(rùn)滑劑,特別適用于高溫高壓下,被譽(yù)為“高級(jí)固體潤(rùn)滑油王”,粒度達(dá)到325-2500目,采用石墨、二硫化鉬、鉬粉和二氧化硅這些粒度不同的摩擦材料,可以調(diào)整摩擦性能,同時(shí)可以減輕制動(dòng)噪音與震動(dòng),人造石墨傳導(dǎo)性、抗熱震性、耍腐蝕性等性能優(yōu)異,進(jìn)一步提高本發(fā)明中汽車摩擦片的性能指標(biāo)。
具體的,在本發(fā)明的此實(shí)施方式中,添加丁腈橡膠即能起到減磨作用,又可以有效保護(hù)汽車摩擦片。
在本發(fā)明的此實(shí)施方式中,一種汽車摩擦片,由以下重量份數(shù)的原料制備而成:
改性酚醛樹脂6-12份、丁腈橡膠4-8份、陶瓷纖維10-14份、pbo纖維8-14份、噴膠硅酸鋁纖維7-10份、石墨2-4份、二硫化鉬4-6份、鉬粉6-8份、二氧化硅8-12份、氧化鐵4-7份、氧化鉻6-8份。
制作時(shí),先將上述材料研磨成細(xì)小顆粒,然后按上述各組分的質(zhì)量分別加入混合攪拌機(jī)中混合,混合好后放入模具中進(jìn)行高溫模壓成型,在經(jīng)過(guò)熱處理后,通過(guò)磨削將多余混合料磨掉,然后進(jìn)行噴砂制成半成品,最后對(duì)半成品進(jìn)行噴涂,并裝上消音片,然后進(jìn)行噴碼,鉚接,包裝入庫(kù)存。
在本發(fā)明的此實(shí)施方式中,一種汽車摩擦片,由以下重量份數(shù)的原料制備而成:實(shí)施例1:
改性酚醛樹脂9份、丁腈橡膠6份、陶瓷纖維12份、pbo纖維11份、噴膠硅酸鋁纖維8.5份、石墨3份、二硫化鉬5份、鉬粉7份、二氧化硅10份、氧化鐵5.5份、氧化鉻7份。
制作時(shí),先將上述材料研磨成細(xì)小顆粒,然后按上述各組分的質(zhì)量分別加入混合攪拌機(jī)中混合,混合好后放入模具中進(jìn)行高溫模壓成型,在經(jīng)過(guò)熱處理后,通過(guò)磨削將多余混合料磨掉,然后進(jìn)行噴砂制成半成品,最后對(duì)半成品進(jìn)行噴涂,并裝上消音片,然后進(jìn)行噴碼,鉚接,包裝入庫(kù)存。
在本發(fā)明的此實(shí)施方式中,一種汽車摩擦片,由以下重量份數(shù)的原料制備而成:實(shí)施例2:
改性酚醛樹脂6份、丁腈橡膠4份、陶瓷纖維10份、pbo纖維8份、噴膠硅酸鋁纖維7份、石墨2份、二硫化鉬4份、鉬粉6份、二氧化硅8份、氧化鐵4份、氧化鉻6份。
制作時(shí),先將上述材料研磨成細(xì)小顆粒,然后按上述各組分的質(zhì)量分別加入混合攪拌機(jī)中混合,混合好后放入模具中進(jìn)行高溫模壓成型,在經(jīng)過(guò)熱處理后,通過(guò)磨削將多余混合料磨掉,然后進(jìn)行噴砂制成半成品,最后對(duì)半成品進(jìn)行噴涂,并裝上消音片,然后進(jìn)行噴碼,鉚接,包裝入庫(kù)存。
在本發(fā)明的此實(shí)施方式中,一種汽車摩擦片,由以下重量份數(shù)的原料制備而成:實(shí)施例3:
改性酚醛樹脂12份、丁腈橡膠8份、陶瓷纖維16份、pbo纖維14份、噴膠硅酸鋁纖維10份、石墨4份、二硫化鉬6份、鉬粉8份、二氧化硅12份、氧化鐵7份、氧化鉻8份。
制作時(shí),先將上述材料研磨成細(xì)小顆粒,然后按上述各組分的質(zhì)量分別加入混合攪拌機(jī)中混合,混合好后放入模具中進(jìn)行高溫模壓成型,在經(jīng)過(guò)熱處理后,通過(guò)磨削將多余混合料磨掉,然后進(jìn)行噴砂制成半成品,最后對(duì)半成品進(jìn)行噴涂,并裝上消音片,然后進(jìn)行噴碼,鉚接,包裝入庫(kù)存。
從上表可以看出,本發(fā)明汽車摩擦片的摩擦系數(shù)穩(wěn)定,特別是磨損率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國(guó)家要求,并隨溫度升高變化不大。這表明本發(fā)明以陶瓷纖維、pbo纖維、噴膠硅酸鋁纖維、石墨、二硫化鉬、鉬粉、二氧化硅等為主要原料的汽車摩擦片,利用陶瓷纖維和pbo纖維耐磨損的性能以及增摩材料鉬粉和二氧化硅、減摩材料石墨和二硫化鉬和配合劑氧化鐵和氧化鉻的共同作用下,在穩(wěn)定汽車摩擦片摩擦系數(shù)的基礎(chǔ)上,能有效的降低其磨損率,從而大大提高了摩擦材料的使用壽命。
在本發(fā)明的此實(shí)施方式中,本發(fā)明采用上述配方的汽車摩擦片除了具有耐磨損性強(qiáng)、高強(qiáng)度、剎車平穩(wěn)、低噪音等優(yōu)點(diǎn)外,更大大提高了剎車片的整體摩擦系數(shù),同時(shí)在增強(qiáng)整體剎車性能的同時(shí)更避免了因產(chǎn)生高的制動(dòng)力而損傷偶盤的現(xiàn)象,因此大大提高了摩擦材料的使用壽命,相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明高溫時(shí)的機(jī)械及制動(dòng)性能更好,剎車時(shí)腳感更為舒適,且生產(chǎn)成本較低,符合社會(huì)發(fā)展的需求。
上述說(shuō)明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,如前所述,應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式,不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除,而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境,并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi),通過(guò)上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng),而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍,則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。