專利名稱：一種無石棉無金屬摩擦材料及摩擦元件的制造方法
技術領域：
本發明屬于復合摩擦材料技術領域，特別涉及機動車剎車片、機床及電機的制動器、離合器襯片等摩擦元件的制造技術。
針對現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是，提供一種使用性能穩定，使用壽命達到或超過石棉纖維增強的產品，對環境無污染、人體健康無損害，經濟的新型無石棉無金屬摩擦材料及摩擦元件的制造方法。
本發明的技術方案是選用酚醛樹脂(包括改性酚醛樹脂)、橡膠中至少一種為粘結劑，平爐渣灰、碳酸鈣、硫酸鋇、陶土、蛭石、云母、巖棉和鉻礦土、石墨、輪胎粉中至少一種為摩擦性能調節劑，同時選用硅灰石針狀粉和硅酸鋁系纖維棉為增強劑配置成無石棉無金屬摩擦材料。硅酸鋁系纖維棉為電弧爐熔融法制得。其配方如下成分 含量(wt％)酚醛樹脂和橡膠中至少一種15～25硅灰石針狀粉20～30硅酸鋁系纖維棉 15～40平爐渣灰、碳酸鈣、硫酸鋇、陶土、蛭石、云母和巖棉中至少一種 10～30鉻礦土、石墨和輪胎粉中至少一種 2～15采用此種摩擦材料制造摩擦元件的工藝也比較簡單。先將增強劑中的硅灰石針狀粉與粘結劑、摩擦性能調節劑各原料按配方比例稱取后混合在一起，并完全攪拌均勻，之后再與增強劑中的硅酸鋁系纖維棉一同放入攪拌機內，攪拌20～40分鐘；或先將硅灰石針狀粉和硅酸鋁系纖維棉混合，之后再與粘結劑、摩擦性能調節劑各原料按配方比例稱取后，一同放入攪拌機內，攪拌20～40分鐘。然后按照不同摩擦元件的重量，將摩擦材料如數置于相應的模具內，在150～200℃溫度和15～30MPa壓力下，按照0.6～1.2min/mm控制保壓時間模壓成型，脫模后再經150～220℃熱烘3～5小時，制品達到最佳性能。
本發明配方中選用硅灰石針狀粉和硅酸鋁系纖維棉共同作為增強劑，硅灰石針狀粉的硬度及摩擦系數在1000℃溫度以下極穩定，且其針狀礦物結構同時具有一定的增強性能，價格低廉；硅酸鋁系纖維棉的纖維抗拉強度是石棉纖維的數倍，且在800～1200℃溫度以下抗拉性能極穩定，還具有較高的耐摩性，電弧爐熔融法制得的硅酸鋁系纖維棉價格僅是金屬纖維、碳纖維和芳綸纖維的1/3～1/40，使摩擦元件的技術經濟性能得到優化，壽命達到或超過石棉纖維增強的產品，對環境無污染、人體健康無損害，有廣泛的應用前景。同時與現有技術相比還有耐沖擊性好，噪音小。使用本發明配方制造的摩擦元件可達到如下主要性能指標摩擦系數 0.3～0.5沖擊功8～13J密 度～2.0g/cm權利要求
1.一種無石棉無金屬摩擦材料，選用酚醛樹脂、橡膠為粘結劑，平爐渣灰、碳酸鈣、硫酸鋇、陶土、蛭石、云母和鉻礦土、石墨、輪胎粉為摩擦性能調節劑，其特征在于同時選用硅灰石針狀粉和硅酸鋁系纖維棉為增強劑配置而成。
2.根據權利要求1所述的無石棉無金屬摩擦材料，其配方如下(wt％)成分 含量(wt％)酚醛樹脂和橡膠中至少一種15～25硅灰石針狀粉 20～30硅酸鋁系纖維棉 15～40平爐渣灰、碳酸鈣、硫酸鋇、陶土、蛭石、云母和巖棉中至少一種 10～30鉻礦土、石墨和輪胎粉中至少一種 2～15
3.根據權利要求1所述的無石棉無金屬摩擦材料，其特征在于硅酸鋁系纖維棉為電弧爐熔融法制得。
4.一種摩擦元件的制造方法，先將增強劑中的硅灰石針狀粉與粘結劑、摩擦性能調節劑各原料按配方比例稱取后混合在一起，并完全攪拌均勻，之后再與增強劑中的硅酸鋁系纖維棉一同放入攪拌機內，攪拌20～40分鐘；或先將硅灰石針狀粉和硅酸鋁系纖維棉混合，之后再與粘結劑、摩擦性能調節劑各原料按配方比例稱取后，一同放入攪拌機內，攪拌20～40分鐘。然后按照不同摩擦元件的重量，將摩擦材料如數置于相應的模具內，在150～200℃溫度和15～30MPa壓力下，按照0.6～1.2min/mm控制保壓時間模壓成型，脫模后再經150～220℃熱烘3～5小時，制品達到最佳性能。
全文摘要
本發明屬于復合摩擦材料技術領域，特別涉及機動車剎車片、機床及電機的制動器、離合器襯片等摩擦元件的制造技術。本發明提供了一種使用性能穩定，使用壽命達到或超過石棉纖維增強的產品，對環境無污染、人體健康無損害，經濟的新型無石棉無金屬摩擦材料及摩擦元件的制造方法。選用酚醛樹脂、橡膠為粘結劑，平爐渣灰、碳酸鈣、硫酸鋇、陶土、蛭石、云母、巖棉和鉻礦土、石墨、輪胎粉為摩擦性能調節劑，同時選用硅灰石針狀粉和硅酸鋁系纖維棉為增強劑配置成摩擦材料；各原料按配方比例稱取后混合并完全攪拌均勻，在模具內模壓成型，脫模后再經熱烘，制品達到最佳性能。特別用于機動車剎車片、機床及電機的制動器、離合器襯片等摩擦元件。
文檔編號C08J5/14GK1451680SQ0211659
公開日2003年10月29日 申請日期2002年4月12日 優先權日2002年4月12日
發明者陶建新 申請人:陶建新