本发明涉及摩擦材料,特别涉及一种三元复合非金属摩擦材料的摩擦片配方及制备方法。
背景技术:
1、汽车刹车片是汽车制动系统的关键零部件,其性能的好坏直接关系到汽车运行的安全性和可靠性。摩擦材料是制造各种离合器面片、制动器衬片的基础材料。现有的摩擦材料一般是由增强材料、粘结剂、摩擦性能调节剂及填料等经化学与物理反应制得,通常在摩擦材料中会用到镉、六价铬、铅和汞等金属,使得摩擦材料在300-400℃的高温下摩擦系数也能稳定在0.4左右,摩擦系数高,且高温稳定性好。但近些年国内外对环保越发重视,已将上述金属列入有害金属成分,并限制其用量。国标中限制金属镉含量低于0.01%,六价铬、铅和汞的含量均要求低于0.1%;而在出口至国外的摩擦材料中同样对上述成分进行了限制;例如在欧盟标准rohs认证中同样规定了镉含量低于0.01%,六价铬、铅和汞的含量均要求低于0.1%。因此为了适应国内外环保标准要求,改进了传统摩擦材料的成分组成,但由于缺少金属镉、铬等,导致材料的摩擦系数偏低,且在高温下摩擦系数降低至0.36,高温稳定性差,因此对现有的摩擦材料成分进行研制,采用无害化的成分制成非金属的摩擦材料,并提高摩擦材料稳定性。
技术实现思路
1、针对现有技术不足,本发明解决的技术问题是提供一种三元复合非金属摩擦材料的摩擦片配方及制备方法,解决现有摩擦材料有害成分不满足出口要求的问题。
2、为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案是:一种三元复合非金属摩擦材料的摩擦片配方,按质量份计,包括以下原料,酚醛树脂6-10份、硫酸钙晶须8-12份、玻璃纤维6-10份、人造石墨10-14份、硫酸钡6-10份、丁腈胶粉2-5份、石墨2-5份、芳纶浆粕0.5-1.5份、聚丙烯腈0.5-1.5份、石油焦炭2-5份、炭黑1-3份,氧化铝23-27份、氧化镁为4-7份。
3、进一步,所述石墨采用鳞片石墨。
4、一种三元复合非金属摩擦材料的摩擦片制备方法,包括以下步骤,s100:配料;按照摩擦材料配方称取配料,并将配料按照预处理料、非预处理料后玻纤料进行分装;s200:原料预处理;将预处理原料平铺放入干燥室内进行干燥;s300:混料;先向混料机内投入非预处理料进行共混;然后再投入预处理料共混,最后放入玻纤料;s400:将混和均匀的原料放入模具中压制成型;s500:热处理:将成型后的成片放入放进电烘箱中进行烘烤处理,烘烤完成后冷却并检查成片表面是否裂纹或气泡;s700:硫化:热处理后的成片放入平板硫化机中进行硫化处理;s800:将成片打磨至要求尺寸。
5、进一步,所述步骤s300压制时模具的压制温度为160-170℃,热压压力为70-90t,保压时间为10-15min。
6、进一步,所述步骤s200烘干时,干燥温度为120-130℃,烘干时间为24-36h。
7、进一步,所述步骤s300中,投入预处理料混合15-20min,再投入非预处理料混合35-40min,最后放入玻纤料混合3-5min。
8、本方案产生的有益效果是:采用酚醛树脂为基体,以芳纶浆粕、聚丙烯腈和玻璃纤维作为主要增强材料,以煅烧氧化铝作为增摩材料,鳞片石墨作为减磨材料,再加入一定比例的硫酸钙晶须和硫酸钡作为填充材料。从而不再使用六价铬、铅和汞等有害元素作为摩擦材料的配方,使用材料环保无公害,性能优于传统产品具有明显的经济和环保效益。
9、通过加入芳纶浆粕、聚丙烯腈和玻璃纤维形成一种乱向支撑体系分散定向应力,同时多种有机及无机材料协同作用,不仅提高了材料的韧性,同时获得了优良的摩擦、磨损性能,还有利于消除制动噪声及热衰退,提高产品使用寿命。经过测试,本方案的摩擦材料常温摩擦系数为0.391,高温摩擦系数为0.397,磨损率为0.0041,在高温300℃以上时摩擦系数仍然能够稳定在0.39左右;现有非金属摩擦材料在常温下摩擦系数虽然能够维持在0.4左右,但在300℃高温摩擦系数骤降到0.36左右,降低了10%,变化量大;而本方案的常温摩擦系数和高温摩擦系数差值仅为0.006,变化了1.5%,为现有产品变化量的0.15倍,变化量极小,性能稳定,且本方案的高温摩擦系数高出了现有产品8%。本方案在不添加有害金属的情况下,具备优异的摩擦性能、耐磨性能和高温稳定性。
1.一种三元复合非金属摩擦材料的摩擦片配方,其特征在于:按质量份计,包括以下原料,酚醛树脂6-10份、硫酸钙晶须8-12份、玻璃纤维6-10份、人造石墨10-14份、硫酸钡6-10份、丁腈胶粉2-5份、石墨2-5份、芳纶浆粕0.5-1.5份、聚丙烯腈0.5-1.5份、石油焦炭2-5份、炭黑1-3份、氧化铝23-27份、氧化镁为4-7份。
2.根据权利要求1所述的一种三元复合非金属摩擦材料的摩擦片配方,其特征在于:所述石墨采用鳞片石墨。
3.一种三元复合非金属摩擦材料的摩擦片制备方法,其特征在于:包括以下步骤,
4.根据权利要求3所述的一种三元复合非金属摩擦材料的摩擦片制备方法,其特征在于:所述步骤s300压制时模具的压制温度为160-170℃,热压压力为70-90t,保压时间为10-15min。
5.根据权利要求3所述的一种三元复合非金属摩擦材料的摩擦片制备方法,其特征在于:所述步骤s200烘干时,干燥温度为120-130℃,烘干时间为24-36h。
6.根据权利要求3所述的一种三元复合非金属摩擦材料的摩擦片制备方法,其特征在于:所述步骤s300中,投入预处理料混合15-20min,再投入非预处理料混合35-40min,最后放入玻纤料混合3-5min。
