b) 将干燥后的无机盐晶须、矿渣微粉、摩擦性能调节剂和腰果壳油改性酚醛树脂装入 高速混料机中充分搅拌4分钟得混合料，再将混合料与干燥后的天然竹原纤维放入高速转 刀新型混料机混合50秒，得到絮状混合物； (c) 将步骤（b)的絮状混合物装入170°C模具中进行热压成型，其首次闭模在80秒内 每隔20秒排气一次，预压力6兆帕，每次排气后增加1兆帕的压力，然后在15兆帕下保压 6分钟； (d) 将步骤（c)的材料在180°C温度下保温10小时后冷却至室温，得到成品。
[0017] 实施例2 原料组成为：硼改性酚醛树脂16份、天然竹原纤维8份、无水硫酸钙晶须8份、碱式硫 酸镁晶须14份、铜粉11份、石墨2份、矿渣微粉（160目）40份； 制备过程为： (a) 将无机盐晶须、天然竹原纤维、矿渣微粉和摩擦性能调节剂分别在180°C温度下干 燥3小时；硼改性酚醛树脂在60°C温度下干燥2小时； (b) 将干燥后的无机盐晶须、矿渣微粉、摩擦性能调节剂和硼改性酚醛树脂装入高速混 料机中充分搅拌3分钟得混合料，再将混合料与干燥后的天然竹原纤维放入高速转刀新型 混料机混合40秒，得到絮状混合物； (c) 将步骤（b)的絮状混合物装入160°C模具中进行热压成型，其首次闭模在120秒内 每隔10秒排气一次，预压力8兆帕，每次排气后增加2兆帕的压力，然后在15兆帕下保压 6分钟； (d) 将步骤（c)的材料在180°C温度下保温10小时后冷却至室温，得到成品。
[0018] 实施例3 原料组成为：环氧改性酚醛树脂25份、天然竹原纤维12份、无水硫酸钙晶须11份、碱 式硫酸镁晶须21份、铜粉16份、石墨5份、矿渣微粉（200目）10份； 制备过程为： (a) 将无机盐晶须、天然竹原纤维、矿渣微粉和摩擦性能调节剂分别在KKTC温度下干 燥3小时；环氧改性酚醛树脂在60°C温度下干燥2小时； (b) 将干燥后的无机盐晶须、矿渣微粉、摩擦性能调节剂和环氧改性酚醛树脂装入高速 混料机中充分搅拌5分钟得混合料，再将混合料与干燥后的天然竹原纤维放入高速转刀新 型混料机混合60秒，得到絮状混合物； (c) 将步骤（b)的絮状混合物装入180°C模具中进行热压成型，其首次闭模在40秒内 每隔30秒排气一次，预压力3兆帕，每次排气后增加2兆帕的压力，然后在15兆帕下保压 6分钟； (d) 将步骤（c)的材料在180°C温度下保温10小时后冷却至室温，得到成品。
[0019]对比例1 样品一(实施例1材料)，样品二(实施例2材料)，样品三（国产东营科力汽配有限责任 公司生产的夏利盘式制动片)，样品四（日产轿车日本原产制动片）；以上制成的复合材料试 样，在JF150D-II型定速摩擦实验机上进行摩擦学性能测试，对偶摩擦盘为HT250,珠光体 组织，硬度为180~220HB，转速480± 10分钟/转。试样尺寸25毫米X25毫米X(5~ 7)毫米，承载压力1兆帕。按照盘式制动器用衬片国家标准（GB5763-2008)，分别测定升 温过程中盘温为l〇〇°C，150°C，200°C，250°C，300°C，350°C时对磨5000转的摩擦系数、磨损 率。其实验结果和国标要求如下表所示：
本发明研制的新型摩擦复合材料，摩擦系数适中，尤其是样品一矿渣粉掺量为30%的 试样，在100°C~350°C温度范围内，yy_=0. 04，是所有试样中最小，即变温过程摩擦系 数的波动值很小，稳定性最佳。高温摩擦系数保持较高，本发明技术制备的新型材料都没有 出现热衰退现象。磨损率方面，比较摩擦系数基本相同的样品一和样品三，样品一的磨损率 远低于样品三。与样品四做比较，样品一在250°C前磨损率与样品四较接近，高温时磨损率 也较为稳定。因此综合摩擦和磨损两方面，本专利研制的摩擦材料好于国内外其他同等产 品，即摩擦系数稳定，磨损率较低，热衰退较小，摩擦学性能优异，有较强的性价比优势。 [0020] 此外，本发明并不局限于上述的组配与制备方法，同样适用于其他的组配与制备 方法，只要利用矿渣微粉作为汽车制动摩擦材料的填料来组配和制备，均属于本发明的保 护范围。
【主权项】
1. 一种汽车制动用的矿渣微粉填充树脂基复合材料，其特征在于：其原料由矿渣微 粉、改性酚醛树脂、天然竹原纤维、无机盐晶须、摩擦性能调节剂组成。2. 根据权利要求1所述的汽车制动用的矿渣微粉填充树脂基复合材料，其特征在于： 按照重量份数计，原料组成为：矿渣微粉10~40份、改性酚醛树脂16~25份、天然竹原纤 维8~12份、无机盐晶须21~32份、摩擦性能调节剂14~21份。3. 根据权利要求1所述的汽车制动用的矿渣微粉填充树脂基复合材料，其特征在于： 所述矿渣微粉的目数为60~200目。4. 根据权利要求1所述的汽车制动用的矿渣微粉填充树脂基复合材料，其特征在于： 所述无机盐晶须由无水硫酸钙晶须和碱式硫酸镁晶须组成，其中无水硫酸钙晶须占7~11 份、碱式硫酸镁晶须占14~21份。5. 根据权利要求1所述的矿渣微粉填充树脂基复合摩擦材料，其特征在于：所述摩擦 性能调节剂由铜粉和石墨组成，其中铜粉占11~16份、石墨占3~5份。6. 根据权利要求2所述的汽车制动用的矿渣微粉填充树脂基复合材料，其特征在于： 按照重量份数计，原料组成为：矿渣微粉30份、改性酚醛树脂20份、天然竹原纤维9份、无 机盐晶须26份、摩擦性能调节剂15份；其中无机盐晶须是由9份硫酸钙晶须和17份碱式 硫酸镁晶须组成，摩擦性能调节剂由13份铜粉和2份石墨组成。7. -种制备如权利要求1所述的矿渣微粉填充树脂基复合摩擦材料的方法，其特征在 于：包括以下步骤： (a) 将无机盐晶须、天然竹原纤维、矿渣微粉和摩擦性能调节剂分别在100~180°C温 度下干燥3小时；改性酚醛树脂在60°C温度下干燥2小时； (b) 将干燥后的无机盐晶须、矿渣微粉、摩擦性能调节剂和改性酚醛树脂装入高速混料 机中充分搅拌3~5分钟得混合料，再将混合料与干燥后的天然竹原纤维放入高速转刀新 型混料机混合40~60秒，得到絮状混合物； (c) 将步骤（b)的絮状混合物装入160°C~180°C模具中进行热压成型，其首次闭模在 40~120秒内每隔10~30秒排气一次，预压力3~8兆帕，每次排气后增加1~2兆帕 的压力，然后在15兆帕下保压6分钟； (d) 将步骤（c)的材料在180°C温度下保温10小时后冷却至室温，得到成品。
【专利摘要】本发明属于材料的制备领域，具体公开了一种汽车制动用的矿渣微粉填充树脂基复合材料。该材料由以下重量份原料组成：改性酚醛树脂16～25份、天然竹原纤维8～12份、无机盐晶须21～32份、摩擦性能调节剂14~21份、矿渣微粉（60~200目）10～40份，按比例配料、混合搅拌、热压成型、热处理等制备工艺制得材料；本发明通过以矿渣微粉取代材料中其他成分，达到降低成本和变废为宝的目的，同时使摩擦材料在不同温度下得到稳定的摩擦系数、较低的磨损率、较好的制动效果，使产品的性价比高于市面上的同类产品。
【IPC分类】C08K3/36, C08K3/04, C08L97/02, C08L61/14, C08K13/04, C08K7/08, C08K3/08
【公开号】CN105086355
【申请号】CN201510630848
【发明人】何福善, 高诚辉, 林有希, 郑开魁, 黄明辉
【申请人】福州大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月29日