一种低噪音汽车制动材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及汽车制动材料领域，具体涉及一种低噪音汽车制动材料及其制备方法。


背景技术：

2.目前汽车制动片多为有机基半金属、少金属、无金属摩擦材料，以及少量的陶瓷摩擦材料(包括金属陶瓷、非金属陶瓷)，有机基摩擦材料由基体材料(有机粘结剂)、增强纤维、填充料(含摩擦性能调节剂)三大部分组成。基体材料为酚醛树脂，改性酚醛树脂，橡胶或它们的混合物。有机型制动材料具有成本较低，制造工艺简单，噪音较低，不易损伤对偶等优点，但由于其有机物含量较高(15-25％)，因此在高温下，有机型制动材料存在着由于摩擦系数衰减增大而导致制动效果差及制动材料磨损急剧加大等缺点。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明提出了一种低噪音汽车制动材料及其制备方法，配方巧妙，成本低，制造工艺简单，噪音较低。
4.本发明的技术方案：低噪音汽车制动材料及其制备方法，其具有与声波波长呈相关关系的多孔材料梯度分布结构和降噪吸音背板组成，所述的具有与声波波长呈相关关系的多孔材料是采用水稻壳、文蛤壳和硅藻球经混合，微波辅助干燥和真空加热后得到，其中水稻壳、文蛤壳和硅藻球的质量百分数分别为：15%-28%、32%-40%、40%-60%；所述的具有与声波波长呈相关关系的多孔材料制备方法，将颗粒直径为15mm-25mm，按照质量百分比混合的原料采用微波辅助干燥装置进行初步高温处理，处理时间为30秒-600秒，处理过程在还原性气氛保护下进行，处理过程中微波功率密度为50w/kg-300w/kg，完成微波辅助处理后，将混合颗粒之于真空度为7x10-2pa-10pa的真空环境中，在1250℃-1600℃的环境下保温30分钟-90分钟，之后冷却至室温。
5.所述具有与声波波长呈相关的关系的多孔材料的孔隙体积在总体积中的比例为35%-65%，孔隙分布直径为8.5mm-12.5mm。
6.所述的降噪吸音背板，以其几何中心为起点，具有中心沿渐开线分布的吸音降噪孔，渐开线方程为： x=r*cos(θ) r*rad(θ)*sin(θ)；y=r*sin(θ)-r*rad(θ)*cos(θ)z=0；其中r为中心吸音孔外接圆直径，10mm≤r≤12.5mm；吸音孔边缘间距≥7.5mm，吸音孔边缘距背板边缘距离≥15mm，吸音孔中心沿渐开线分布，吸音孔中心间距满足l=（n 1）*k*r，其中k为结构系数，（1.1-1.25），吸音孔外接圆直径为rn=（n 1）*k*r。
7.所述的吸音降噪孔，外轮廓线为正13变形，轮廓内接酚醛树脂消音垫，消音垫厚度
与背板一致，外轮廓与吸音降噪孔内轮廓一致，内轮廓为圆形，直径为12.5mm-15mm。
8.先将多孔材料与二氧化硅、碳纤维、石棉树脂等制动材料其他成分进行混合形成混合原料，之后将背板与混合原料填充在成形模具中，由混合物料方向进行压制，压制压力、同时在模具上施加高频振动，振频、保压时间，之后提升模具温度至、保温时间，最后脱模完成制备。
9.本发明的优点是采用环保成分，通过简单的生产工艺方法，实现低成本，低噪音、高性能制动材料的批量化生产。
具体实施方式
10.下面结合实施例进行说明，具体如下：低噪音汽车制动材料及其制备方法，其具有与声波波长呈相关关系的多孔材料梯度分布结构和降噪吸音背板组成，所述的具有与声波波长呈相关关系的多孔材料是采用水稻壳、文蛤壳和硅藻球经混合，微波辅助干燥和真空加热后得到，其中水稻壳、文蛤壳和硅藻球的质量百分数分别为：15%-28%、32%-40%、40%-60%；所述的具有与声波波长呈相关关系的多孔材料制备方法，将颗粒直径为15mm-25mm，按照质量百分比混合的原料采用微波辅助干燥装置进行初步高温处理，处理时间为30秒-600秒，处理过程在还原性气氛保护下进行，处理过程中微波功率密度为50w/kg-300w/kg，完成微波辅助处理后，将混合颗粒之于真空度为7x10-2pa-10pa的真空环境中，在1250℃-1600℃的环境下保温30分钟-90分钟，之后冷却至室温。所述具有与声波波长呈相关的关系的多孔材料的孔隙体积在总体积中的比例为35%-65%，孔隙分布直径为8.5mm-12.5mm。所述的降噪吸音背板，以其几何中心为起点，具有中心沿渐开线分布的吸音降噪孔，渐开线方程为： x=r*cos(θ) r*rad(θ)*sin(θ)；y=r*sin(θ)-r*rad(θ)*cos(θ)z=0；其中r为中心吸音孔外接圆直径，10mm≤r≤12.5mm；吸音孔边缘间距≥7.5mm，吸音孔边缘距背板边缘距离≥15mm，吸音孔中心沿渐开线分布，吸音孔中心间距满足l=（n 1）*k*r，其中k为结构系数，（1.1-1.25），吸音孔外接圆直径为rn=（n 1）*k*r。
11.所述的吸音降噪孔，外轮廓线为正13变形，轮廓内接酚醛树脂消音垫，消音垫厚度与背板一致，外轮廓与吸音降噪孔内轮廓一致，内轮廓为圆形，直径为12.5mm-15mm。
12.先将多孔材料与二氧化硅、碳纤维、石棉树脂制动材料其他成分进行混合形成混合原料，之后将背板与混合原料填充在成形模具中，由混合物料方向进行压制，压制压力、同时在模具上施加高频振动，振频、保压时间，之后提升模具温度至、保温时间，最后脱模完成制备。


技术特征：
1.低噪音汽车制动材料及其制备方法，其特征在于，其具有与声波波长呈相关关系的多孔材料梯度分布结构和降噪吸音背板组成，所述的具有与声波波长呈相关关系的多孔材料是采用水稻壳、文蛤壳和硅藻球经混合，微波辅助干燥和真空加热后得到，其中水稻壳、文蛤壳和硅藻球的质量百分数分别为：15%-28%、32%-40%、40%-60%；所述的具有与声波波长呈相关关系的多孔材料制备方法，将颗粒直径为15mm-25mm，按照质量百分比混合的原料采用微波辅助干燥装置进行初步高温处理，处理时间为30秒-600秒，处理过程在还原性气氛保护下进行，处理过程中微波功率密度为50w/kg-300w/kg，完成微波辅助处理后，将混合颗粒之于真空度为7x10-2pa-10pa的真空环境中，在1250℃-1600℃的环境下保温30分钟-90分钟，之后冷却至室温。2.根据权利要求1中所述的一种低噪音汽车制动材料及其制备方法，其特征在于，所述具有与声波波长呈相关的关系的多孔材料的孔隙体积在总体积中的比例为35%-65%，孔隙分布直径为8.5mm-12.5mm。3.根据权利要求1中所述的一种低噪音汽车制动材料及其制备方法，其特征在于，所述的降噪吸音背板，以其几何中心为起点，具有中心沿渐开线分布的吸音降噪孔，渐开线方程为： x=r*cos(θ) r*rad(θ)*sin(θ)；y=r*sin(θ)-r*rad(θ)*cos(θ)z=0；其中r为中心吸音孔外接圆直径，10mm≤r≤12.5mm；吸音孔边缘间距≥7.5mm，吸音孔边缘距背板边缘距离≥15mm，吸音孔中心沿渐开线分布，吸音孔中心间距满足l=（n 1）*k*r，其中k为结构系数，（1.1-1.25），吸音孔外接圆直径为rn=（n 1）*k*r。4.根据权利要求3中所述的一种低噪音汽车制动材料及其制备方法，其特征在于，所述的吸音降噪孔，外轮廓线为正13变形，轮廓内接酚醛树脂消音垫，消音垫厚度与背板一致，外轮廓与吸音降噪孔内轮廓一致，内轮廓为圆形，直径为12.5mm-15mm。5.权利要求1所述的一种低噪音汽车制动材料及其制备方法，其特征在于，首先将多孔材料与二氧化硅、碳纤维、石棉树脂制动材料其他成分进行混合形成混合原料，之后将背板与混合原料填充在成形模具中，由混合物料方向进行压制，压制压力、同时在模具上施加高频振动，振频、保压时间，之后提升模具温度至、保温时间，最后脱模完成制备。

技术总结
本发明涉及一种低噪音汽车制动材料及其制备方法，其具有与声波波长呈相关关系的多孔材料梯度分布结构和降噪吸音背板组成，所述的具有与声波波长呈相关关系的多孔材料是采用水稻壳、文蛤壳和硅藻球经混合，微波辅助干燥和真空加热后得到。优点是采用环保成分，通过简单的生产工艺方法，实现低成本，低噪音、高性能制动材料的批量化生产。能制动材料的批量化生产。


技术研发人员：孙丰 刘世宝
受保护的技术使用者：南通力友液压机制造有限公司
技术研发日：2022.08.10
技术公布日：2022/11/22