一种刹车片涂层的制作方法

本发明涉及车辆的制动技术领域，具体地说是一种刹车片涂层。

背景技术：

随着刹车片和刹车盘的不断摩擦，刹车盘表面会出现凹凸不平的磨痕，当更换一套新的刹车片时，齐平的刹车片表面与凹凸不平的刹车盘就不能完全贴合，相互摩擦时就会产生一个制动效力不足现象，容易产生安全隐患。只有经过一段时间的磨合，制动效力才会不断增加，这一时期我们称之为初始磨合期。

为了提高初始磨合期刹车制动效力，我们研究一种涂层技术，也就是在刹车片衬片表面涂一层覆膜，这个涂层覆膜的作用就是提高初始制动力，其原理就是这个涂层上制造了凹凸点，在扫描电镜上可以清楚地观察出涂层的微观结构，这样就缩短了初始磨合期，提高制动效力。

近年来，我国汽车保有量迅速增加，2017全国汽车保有量2.17亿辆，全国每年需求刹车片8亿片左右，据统计全世界刹车片需求量在70亿片以上，因此国内、国际市场需求量巨大。通常，对于刹车片的摩擦对偶刹车盘而言，每一套刹车盘约消耗3套刹车片。而人们对刹车片的性能要求越来越高，特别是对刹车片初始磨合期制动效力的认识也越来越重视，所以刹车片涂层技术应用已经得到国内外市场的广泛认可，具有广阔的市场前景。

技术实现要素：
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本发明的目的在于：提供一种刹车片涂层。本发明针对刹车片在初始磨合期中出现的制动效力不强的现状，开发了一种由硼酸铝晶须为增强材料，液体树脂做粘结剂，氧化铝、氧化锆为摩阻材料，及其它功能性填料而的涂层制备技术，避免了刹车片初始磨合期贴合不好，导致制动效能小、刹车有噪音的诸多不足，提高了刹车片综合性能。

本发明采用的技术措施是：

一种刹车片涂层的配方构成：按重量百分比计算，它是以10-20%硼酸铝晶须为增强材料，以12-25%液体丁腈改性酚醛树脂为粘结剂，再加40-60%功能性填料而制成的。

准确地说，功能性填料中各组份在摩擦材料中所占重量百分比为：12%氧化铝、6%氧化锆、5%二硫化钼、8%人造石墨、5%摩擦粉、24%硫酸钡。

所述硼酸铝晶须属正交晶系结构，与氧化铝晶体结构相似，具有优良的机械强度，耐热耐腐蚀，可作为酚醛树脂很好的补强剂。

所述氧化铝是气相纳米α-al2o3，气相纳米α-al2o3能够赋予硼酸铝晶须快速吸附和良好的附着性，增强涂层与刹车片粘附力；且由于其自身带正电荷，涂层具有优异的流动性，便于涂刷和改善摩擦带电性能。

所述涂层制备包括以下步骤：

步骤i混料：称取硼酸铝晶须放入搅拌机中，在1250rpm转速下搅拌3分钟，然后先后加入氧化铝和液体树脂在120rpm转速下搅拌5-6分钟，最后加入功能性填料在120rpm转速下搅拌8-10分钟；

步骤ⅱ刷涂：将混合好的原料均匀涂在刹车片表面上，涂层厚度≤0.1mm；

步骤ⅲ固化干燥：将涂层刹车片放入隧道式固化炉中，固化时间45分钟，温度180℃。

与没有涂层刹车片相比，本发明技术改善了刹车片表面与有沟槽的刹车盘不能完全贴合，相互摩擦会产生制动效力不足、刹车有噪音的缺陷，所制得的涂层耐磨性好、寿命长，粘附力强，摩擦系数μ可由0.25提高到0.35以上，且制动平稳，因而缩短了初始磨合期，提高了制动效力，而且降低了制动噪音。

具体实施方式：

实施例1：涂层配方中不同含量的硼酸铝晶须的效能实验对比:

图1涂层中不同含量硼酸铝晶须在不同压力下的摩擦系数变化。从图1中可看出，涂层配方中不同含量的硼酸铝晶须其摩擦系数的波动变化是不同的，其中硼酸铝晶须的含量为15%时，其摩擦系数较高（达到0.35）且曲线平稳，说明制动效能高且稳定。

因此硼酸铝晶须的含量为15%是比较适宜的。

实施例2：涂层配方中不同含量的氧化铝的效能实验对比，参见图2：涂层中不同含量氧化铝在不同压力下的摩擦系数变化；

从图2中可看出，涂层配方中不同含量的氧化铝其摩擦系数的波动变化是不同的，其中氧化铝的含量为12%时，其摩擦系数较高（达到0.35以上）且曲线平稳，说明制动效能高且稳定。

因此氧化铝的含量为12%时，效果最佳。

实施例3：无涂层和有涂层刹车片的效能实验对比，参见图3：有无涂层刹车片在不同制动次数下的摩擦系数变化；

从图3中可看出，有涂层刹车片起始摩擦系数就达到0.3，μ最高达到0.38，比没有涂层的摩擦系数明显高且平稳；没有涂层的刹车片摩擦系数在刹车次数达到50次时，μ才能达到0.3，甚至需要刹车70-80次才能达到；由此可见，涂层大大缩短了刹车片的初始磨合期，提高了制动效力。

实施例4：涂层粘附力测试（划格1*1mm胶带测试），参见图4：使用胶带检测涂层粘附力情况；

从图4中可看出，对刹车片上涂层进行划格（1*1mm），然后贴上3m600胶带，然后慢慢揭下胶带，胶带上无任何涂层粘附物，说明涂层有足够的粘附力。

技术特征：

技术总结
本发明涉及车辆的制动技术领域，具体地说是一种刹车片涂层，其特征在于包括涂层配方体系的构成及制备方法，按重量百分比，它是以10‑20%硼酸铝晶须为增强材料，以12‑25%液体树脂作粘结剂，再加40‑60%其它功能性填料而制成的。与没有涂层刹车片性能相比，本发明技术改善了刹车片表面与有沟槽的刹车盘不能完全贴合，相互摩擦会产生制动效力不足、刹车有噪音的缺陷，所制得的涂层耐磨性好、寿命长，粘附力强，摩擦系数有明显提高且制动平稳，因而缩短了初始磨合期，提高了制动效力，而且降低了制动噪音。

技术研发人员：耿家举
受保护的技术使用者：山东双连制动材料股份有限公司
技术研发日：2018.07.04
技术公布日：2018.12.28