一种陶瓷摩擦材料混合物及其混合方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及陶瓷摩擦材料技术领域，尤其是一种陶瓷摩擦材料混合物及其混合方法。
【背景技术】
[0002]随着陶瓷摩擦材料所具有硬度高、耐磨性能强，抗腐蚀性能强以及耐高温等特性，陶瓷摩擦材料在制动领域得到了快速的发展，为此，有大量的研究者对于陶瓷摩擦材料从多角度进行了研究，如专利号为201210374719.2的《一种陶瓷纤维纸基摩擦片及其制作方法》目的是提供的摩擦片应具有摩擦系数高、耐磨损性能良好的特点；制作方法应具有工序简单、制作方便容易的特点。采用包括的成分是:陶瓷纤维、碳纤维、芳纶浆柏纤维；长纤维棉纸、硅藻土、腰果壳油摩擦粉、碳酸钙晶须、碳化硼、钾长石粉、橡胶颗粒、硫化梯、云母、明钒、氧化镁、腰果壳油改性酚醛树脂、粉末氟橡胶、丁腈胶乳、硼一桐油改性酚醛树脂以及适量助剂作为原料，并按照如下的制作方法进行制作的:一、制作陶瓷纤维纸基摩擦材料原纸，包括制预处理料、制混合料、制浆料、抄造原纸:二、制作陶瓷纤维纸基摩擦片，包括将原纸浸渍黏结剂、热压固化后剪切成长条状、粘贴到摩擦片芯板上。进而使得动静摩擦系数比达到了 0.91，磨损率降低至了 L O?L 15 X 10 5mm3.J 1O
[0003]再如专利号为201210123108.0的《一种高性能陶瓷摩擦片及其生产工艺》由下列重量份数的物质组成:铜:60?68份；铁:10?15 ;锡:2?5份；二氧化硅:5?10份；二硫化钼:3?8份；招酸钙:5?10份；石墨:5?13份；煤油:0.5?1.5份，采用如下生产工艺:混料、压制成型、烧结、在干式工作环境下检验工艺步骤，使得其摩擦性能好，抗压强度好，磨损率底，在使用过程中，生产的气体及粉末少，对环境的污染低，制动平稳、柔和、安全、可靠。
[0004]但是，尽管如此，现有技术中的陶瓷摩擦材料的原料选取以及原料配比依然该领域长期做出研究的中药课题，并且对于选取廉价的原料进行合理的配比设计后，使得制备的陶瓷摩擦材料的性能，尤其是物理机械性能，耐磨性能等得到改善，成为本领域技术人员长期克服的技术问题，并且现有技术中还未见对陶瓷摩擦材料的原料进行如何进行混合才能够有助于陶瓷摩擦材料的品质改善的技术文献报道。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种陶瓷摩擦材料混合物及其混合方法。
[0006]具体是通过以下技术方案得以实现的:
[0007]—种陶瓷摩擦材料混合物，其原料成分以重量份计为二氧化硅5-10份、二硫化钼3-7份、柴油0.5-1.5份、碳酸锰矿10-20份、磷矿11-15份、石墨3_7份、硅藻土 8_15份、陶瓷纤维30-50份、碳纤维5-10份、酚醛树脂3-5份、十二烷基苯磺酸钠5_12份。
[0008]所述的原料成分以重量份计为二氧化硅7份、二硫化钼5份、柴油I份、碳酸锰矿15份、磷矿13份、石墨5份、硅藻土 11份、陶瓷纤维40份、碳纤维8份、酚醛树脂4份、十二烷基苯磺酸钠10份。
[0009]所述的碳酸锰矿，其锰含量为11-17%。
[0010]所述的碳酸锰矿，其硅含量为37-48%。
[0011]所述的磷矿，其钙含量为11-27%。
[0012]所述的磷矿，其五氧化二磷的含量为13-40%。
[0013]所述的陶瓷纤维，其直径为25-37um，长度为8_20mm。
[0014]所述的碳纤维，其直径为10_34um，长度为20_30mm。
[0015]所述的酚醛树脂是采用橡子粉、硫化钡、腰果壳油、硼砂、桐油制备成改性剂进行改性处理后的酚醛树脂。
[0016]上述的改性剂，其原料成分以重量份计为橡子粉3-5份、硫化钡7-9份、腰果壳油10-20份、硼砂1-3份、桐油5-8份。
[0017]上述的改性剂在进行改性处理时的改性方法为将酚醛树脂置于温度为60_80°C的环境下，控制压力为l_3MPa，并向其中加入橡子粉、硫化钡、腰果壳油，再采用搅拌速度为50-100r/min搅拌处理30_50min后，再向其中加入硼砂、桐油，并将其置于超声波处理器中，采用超声频率为30-300HZ处理10-20min，即可完成改性，其中酚醛树脂与改性剂的配比量为以重量比为1:0.2?0.5。
[0018]上述改性剂在进行酚醛树脂改性处理时，其还可以是先将改性剂制备完成后，再将其加入与酚醛树脂混合，并采用不超过200r/min的搅拌速度搅拌处理5_10min后，调整温度为70-90°C处理20-40s，再将其置于超声波处理器中采用超声频率为30_300Ηζ处理7-15min，即可完成，其中酚醛树脂与改性剂的配比量为以重量比为1:0.4?0.7。
[0019]本发明还提供一种陶瓷摩擦材料混合物混合方法，包括以下步骤:
[0020](I)在温度为35_85°C的水中加入十二烷基苯磺酸钠，其中水的用量为十二烷基苯磺酸钠的1-2倍，并将其在搅拌速度为10-100r/min搅拌处理l_3min后，再向其中加入陶瓷纤维、碳纤维、硅藻土、石墨，将其搅拌20-40min后，再将其置于温度为80_9(TC干燥处理 10-20min，待用；
[0021](2)将碳酸锰矿、磷矿置于粉碎机中粉碎，并将其过80-120目的筛，再向其中加入柴油，并将其在温度为3-5°C的环境中静置l_3min，再将其进行搅拌处理40_60min，再向其中加入二氧化硅、二硫化钼，再将其置于研磨机中，加入占碳酸锰矿70-95 %的水，并将其研磨成浆液后，再将其置于超声波处理器中，采用超声处理10-20min，再向其中加入酚醛树月旨，并采用搅拌速度为100-300r/min搅拌处理l_3h，并控制温度为33-47 °C，待搅拌结束后，再将其送入微波炉中，采用微波频率为2000-3000HZ处理3-5min，待用；
[0022](3)将步骤I)待用的物料与步骤2)待用的物料进行混合后，再将其置于搅拌速度为1000-4000r/min的搅拌器中搅拌处理l_3min后，并在持续搅拌的过程中，调整搅拌器中的温度以1_3°C /min升温至100-130°C后，恒温搅拌处理20_30min，再向其中加入5-14°C的水，加入量为碳酸锰矿的1-3倍，搅拌处理10-20min后，再将其采用超声波处理10-20min，再将其送入干燥器中采用温度为100_200°C干燥处理l_3min，即可完成混合。
[0023]上述的混合方法中，采用的超声频率为不超过400Hz。
[0024]与现有技术相比，本发明的技术效果体现在:
[0025]通过二氧化硅、二硫化钼、柴油、碳酸锰矿、磷矿、石墨、硅藻土、陶瓷纤维、碳纤维、酚醛树脂、十二烷基苯磺酸钠原料的选取和配比，进而使得陶瓷摩擦材料制备陶瓷摩擦片的动摩擦系数为0.22-0.23，静摩擦系数在0.24-0.25，动静摩擦比为0.88-0.955，摩损率7.5X10 6mm3.J:-9X 10 6mm3.J S并且结合各原料的配比以及碳酸猛矿、磷矿的加入，进而使得陶瓷摩擦材料混合物的性能得到改善，进而使得制备出来的陶瓷摩擦材料的摩擦性能得到改善，尤其是摩擦性能的稳定性，导油性以物理机械性能；并且使得磷矿中的部分磷以及钙质材料得到合理配比的添加在其中，再结合碳酸锰矿中的锰元素以及硅元素的合理配比添加在其中，进而使得陶瓷摩擦材料混合物制备的陶瓷摩擦材料的韧性较优，进而降低了陶瓷摩擦材料的磨损率。
[0026]本发明进一步的结合上述原料进行混合的方式做出研究，将上述原料的混合方式与制备的陶瓷摩擦材料的品质和性能进行研究，进而使得混合的混合物用于制备陶瓷摩擦材料的品质较高，本发明结合原料混合过程中的工艺参数和工艺步骤的处理，进而使得得到的陶瓷摩擦材料混合物能够使得制备的陶瓷摩擦材料的动静摩擦系数达到0.98?0.985之间，进而使得陶瓷摩擦材料的摩擦性能更优，并且使得磨损率降低