一种利用钛酸钾镁片晶制备刹车片的方法与流程

1.本发明涉及汽车工业领域中刹车片的制备，尤其涉及一种利用钛酸钾镁片晶制备刹车片的方法。


背景技术：

2.随着中国汽车产销量的高速增长，中国汽车制造水平和技术水平也得到稳步发展和提高。对有自主知识产权和研发能力的汽车零部件供应商也是很好的机遇与挑战。汽车刹车片的需求量逐年上升，更需要汽车刹车片高精度、高质量的生产去支持汽车行驶的安全。
3.刹车片是汽车中最为常见的零部件之一，其由钢片和贴在钢片上的摩擦材料组成，是最关键的安全零件，所有刹车效果的好坏都是刹车片起决定性作用。它通过摩擦将汽车的动能转化成热能，从而达到制动的目的。其性能的好坏直接关系到汽车行驶的安全性。当制动系统出现故障时，必须及时排除；当汽车的制动性能达不到指标时，应及早检查维修，使其经常保持良好的技术状况。
4.刹车片的主要结构为黏结剂、增强纤维、研磨剂、润滑剂以及必要的调节剂。加工工艺包括：混料、热压、热处理、磨削、喷塑、安装附件以及印标包装。随着乘用车车速越来越高，这也要求刹车片不仅具有好的制动效果，还要有好的耐热效果以及好的制动舒适性能；目前，刹车片普遍存在的问题为产品热传导过大，所以高温高速条件下制动性能与制动舒适性都不是很理想。


技术实现要素：

5.针对以上问题，本技术提供一种利用钛酸钾镁片晶制备刹车片的方法，其利用热衰退低、耐热性能优秀的钛酸钾镁片晶改善摩擦材料的耐热性能，使刹车片在使用过程中能够很好的吸收高速刹车所释放的热能，降低刹车片的热传导，达到提高高温高速制动性能、改善制动舒适性的目的。
6.一种利用钛酸钾镁片晶制备刹车片的方法，该刹车片的摩擦材料由以下原料组成：粘合剂5～10份、增强纤维16～25份、研磨剂21～35份、润滑剂10～20份和调节剂30～40份。
7.研磨剂包括硅酸锆、三氧化二铝、铁黑和摩擦粉，粘合剂包括纳米铜改性酚醛树脂和硼改性酚醛树脂，增强纤维包括钢棉纤维、铜棉纤维和芳纶浆粕，润滑剂包括无机润滑剂、有机润滑剂和金属硫化物，调节剂由钛酸钾镁片晶、硫酸钡和碳酸钙混配制得。
8.粘合剂选用硼改性酚醛树脂，增强纤维包括铜棉纤维和芳纶浆粕，润滑剂选用无机润滑剂和金属硫化物，研磨剂由硅酸锆、三氧化二铝和摩擦粉构成，摩擦材料中硼改性酚醛树脂：铜棉纤维和芳纶浆粕：硅酸锆、三氧化二铝和摩擦粉：无机润滑剂和金属硫化物：钛酸钾镁片晶、硫酸钡和碳酸钙的最佳重量份配比为6：18：24：21：31，本结构中硼改性酚醛树脂是在酚醛树脂的分子结构中引入了无机的硼元素，硼酚醛树脂比酚醛树脂的耐热性、瞬
时耐高温性能和力学性能更为优良，硼改性酚醛树脂的耐热性、瞬时耐高温性、耐烧蚀性比普通酚醛树脂好得多。
9.进一步的，无机润滑剂选用石墨。
10.粘合剂选用纳米铜改性酚醛树脂，增强纤维包括钢棉纤维和芳纶浆粕，润滑剂选用有机润滑剂和金属硫化物，研磨剂由硅酸锆、三氧化二铝、铁黑和摩擦粉构成，摩擦材料中纳米铜改性酚醛树脂：钢棉纤维和芳纶浆粕：硅酸锆、三氧化二铝和摩擦粉：有机润滑剂和金属硫化物：钛酸钾镁片晶、硫酸钡和碳酸钙的最佳重量份配比为8：13：26：15：38，本结构中纳米铜改性酚醛树脂具有很好的亲和性，可以与其他纤维复合，以保证产品具有良好的摩擦磨损性能和物理机械性能。
11.进一步的，无机润滑剂选用四氟乙烯。
12.与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果：1.使用本发明方法加工出的刹车片，利用热衰退低、耐热性能优秀的钛酸钾镁片晶改善摩擦材料的耐热性能，能够很好的吸收高速刹车所释放的热能，降低了刹车片的热传导，从而具有优秀的高温制动性能与制动舒适性；2.使用本发明配方a所加工的刹车片，控制硼改性酚醛树脂的比例，显著提高了刹车片的机械强度，起到了一定的抗氧化作用，显著提高了刹车片的耐热性；3.使用本发明配方b所加工的刹车片，选择纳米铜改性酚醛树脂与其他纤维复合，防止了摩擦材料高温龟裂，以保证产品具备良好的摩擦磨损性能和物理机械性能。
13.4.使用本发明配方a所加工的刹车片，100公里速度下制动距离为47.2米，做tp2044台架实验，160km/h速度下摩擦系数最低点为0.26，500℃下摩擦系数为0.35；5.使用本发明配方b所加工的刹车片，100公里速度下制动距离为43.8米。做tp2044台架实验，160km/h速度下摩擦系数最低点为0.31，500℃下摩擦系数为0.37。
附图说明
14.图1为本发明一种利用钛酸钾镁片晶制备刹车片的方法的配料比例结构图；图2为现有配方中摩擦材料的配料比例结构图；图3为本发明中选用配方a时摩擦材料的配料比例结构图；图4为本发明中选用配方b时摩擦材料的配料比例结构图。
具体实施方式
15.下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
16.同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
17.现有配方中，粘合剂选用纯酚醛树脂，增强纤维包括铜棉纤维和芳纶浆粕，润滑剂
选用无机润滑剂和金属硫化物，无机润滑剂选用石墨，研磨剂由硅酸锆、三氧化二铝、铁黑和摩擦粉构成，调节剂由硫酸钡和碳酸钙混配制得，其中，摩擦材料中纯酚醛树脂：铜棉纤维和芳纶浆粕：硅酸锆、三氧化二铝、铁黑和摩擦粉：无机润滑剂和金属硫化物：硫酸钡和碳酸钙的最佳重量份配比为5：24：21：17：33，本结构中在使用现有配方所加工的刹车片后，100公里速度下刹车片的制动距离为60.1米；做tp2044台架实验，160km/h速度下摩擦系数最低点为0.22，500℃下摩擦系数为0.30。
18.本发明中刹车片的摩擦材料由以下原料组成：粘合剂5～10份、增强纤维16～25份、研磨剂21～35份、润滑剂10～20份和调节剂30～40份。
19.实施例1，本实施例提供了一种利用钛酸钾镁片晶制备刹车片的方法，上海大众帕萨特车型在换装使用本发明配方a所加工的刹车片后，其制动距离变短，高速度下的摩擦系数变大，高温下的制动摩擦系数同样变大。
20.配方a中粘合剂选用硼改性酚醛树脂，增强纤维包括铜棉纤维和芳纶浆粕，润滑剂选用无机润滑剂和金属硫化物，研磨剂由硅酸锆、三氧化二铝和摩擦粉构成，调节剂包括钛酸钾镁片晶、硫酸钡和碳酸钙。摩擦材料中硼改性酚醛树脂：铜棉纤维和芳纶浆粕：硅酸锆、三氧化二铝和摩擦粉：无机润滑剂和金属硫化物：钛酸钾镁片晶、硫酸钡和碳酸钙的最佳重量份配比为6：18：24：21：31，本方案中无机润滑剂优选石墨。
21.上海大众帕萨特原配套刹车片为德国tmd公司生产的少金属摩擦片,在使用过程中其100公里速度下制动距离为58.4米；做tp2044台架实验,其160km/h速度下摩擦系数最高在0.24；500℃下制动摩擦系数在0.30左右。
22.在使用本发明配方a所加工的刹车片后，100公里速度下制动距离为47.2米；做tp2044台架实验，160km/h速度下摩擦系数最低点为0.26；500℃下摩擦系数为0.35。实验证明，使用本发明配方a所加工的刹车片，其性能得到了进一步提升，刹车时车辆的制动效果更优异。
23.实施例2，本实施例还提供了一种利用钛酸钾镁片晶制备刹车片的方法，一汽大众a4车型在换装使用本发明配方a所加工的刹车片后，其制动距离明显变短，高速度下的摩擦系数和高温下的制动摩擦系数均得到大幅提升。
24.配方b中粘合剂选用纳米铜改性酚醛树脂，增强纤维包括钢棉纤维和芳纶浆粕，研磨剂由硅酸锆、铁黑、三氧化二铝和摩擦粉构成，润滑剂选用有机润滑剂和金属硫化物，调节剂包括钛酸钾镁片晶、硫酸钡和碳酸钙。摩擦材料中纳米铜改性酚醛树脂：钢棉纤维和芳纶浆粕：硅酸锆、三氧化二铝和摩擦粉：有机润滑剂和金属硫化物：钛酸钾镁片晶、硫酸钡和碳酸钙的最佳重量份配比为8：13：26：15：38，本方案中无机润滑剂优选四氟乙烯。
25.一汽大众a4原配套刹车片为德国tmd公司生产的少金属摩擦片,在使用过程中其100公里速度下制动距离为52.3米；做tp2044台架实验，其160km/h速度下摩擦系数最高在0.28；500℃下制动摩擦系数在0.34左右。
26.在使用本发明配方b所加工的刹车片后，100公里速度下制动距离为43.8米；做tp2044台架实验，160km/h速度下摩擦系数最低点为0.31；500℃下摩擦系数为0.37。实验证明，使用本发明配方b所加工的刹车片，其性能得到了进一步提升，其性能符合要求，成本也得到降低。
27.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的
限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围。