一种高强度耐磨损复合纤维汽车离合器摩擦片及其生产方法
技术领域
本发明涉及汽车零部件生产技术领域，尤其涉及一种高强度耐磨损复合纤维汽车离合器摩擦片及其生产方法。
背景技术
离合器摩擦片简称离合器片，是一种以摩擦为主要功能、兼有结构性能要求的复合材料，汽车用摩擦材料主要是用于制造制动摩擦片和离合器片，这些摩擦材料主要采用石棉基摩擦材料，随着对环保和安全的要求越来越高，逐渐出现了半金属型摩擦材料、复合纤维摩擦材料、陶瓷纤维摩擦材料，而由于摩擦材料在汽车上主要用于制造制动系和传动系的零件，要求有足够高的而且稳定的摩擦系数和较好的耐磨性；
目前由于生产成本低的原因，导致石棉摩擦片和半金属摩擦片在汽车摩擦片市场上占据了主要份额，虽然石棉摩擦片和半金属摩擦片的造价相对降低，但现有的石棉摩擦片的摩擦材料会释放出纳米级的重金属颗粒，吸入肺部会导致肺癌，也是重要空气污染源，不符合环保原则，而半金属摩擦片的耐热性较差，不耐磨，从而导致使用寿命降低，且由于其中含有金属材料，从而导致汽车制动时噪音较大，影响驾驶舒适度，因此，本发明提出一种高强度耐磨损复合纤维汽车离合器摩擦片及其生产方法以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提出一种高强度耐磨损复合纤维汽车离合器摩擦片及其生产方法，该摩擦片以玻璃纤维、碳纤维、碳化硅、石墨粉、蓝晶石粉末、六钛酸钾晶须、芳纶纤维、环氧树脂胶粘剂、氮化硼和竹炭纤维为原料制成复合纤维，使摩擦片的耐磨性和耐热性都较高，且健康环保，另外因不含金属材料而降低了制动时的噪音。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种高强度耐磨损复合纤维汽车离合器摩擦片，包括以下重量份原料：玻璃纤维35～45份、碳纤维30～40份、碳化硅10～15份、石墨粉15～20份、蓝晶石粉末5～10份、六钛酸钾晶须10～15份、芳纶纤维10～15份、环氧树脂胶粘剂10～16份、纤维类增强剂5～10份、工艺调节剂5～10份、摩擦调节剂5～10份、氮化硼3～5份、竹炭纤维10～20份。
进一步改进在于：所述玻璃纤维为中碱玻璃纤维，主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁和氧化钠，所述碳纤维的主要原料为腈纶和粘胶纤维，且由腈纶和粘胶纤维按质量比1:1经高温氧化碳化而成。
进一步改进在于：所述碳化硅的主要原料为石英砂、石油焦和木屑，由石英砂、石油焦和木屑按质量比2:1:1经电阻炉高温冶炼而成，所述石墨粉为纯度大于99％的特种石墨粉，颗粒目数为100目。
进一步改进在于：所述蓝晶石粉末由蓝晶石经立磨机磨粉制成，颗粒目数为75目，所述芳纶纤维为对位芳纶，由对苯二甲酰氯和对苯二胺经低温溶液缩聚法聚合而成。
进一步改进在于：所述环氧树脂胶粘剂由环氧树脂基料、固化剂、稀释剂、促进剂和填料按质量比10:2:1:1:3配制而成，所述竹炭纤维以毛竹为原料，通过纯氧高温及氮气阻隔延时的煅烧工艺制作而成。
一种高强度耐磨损复合纤维汽车离合器摩擦片生产方法，包括以下步骤：
步骤一：原料混合
先将玻璃纤维、碳纤维、碳化硅、石墨粉、蓝晶石粉末、六钛酸钾晶须、芳纶纤维、氮化硼和竹炭纤维依次均匀加入混合搅拌机进行搅拌混合，接着在搅拌过程中间断加入环氧树脂胶粘剂、纤维类增强剂、工艺调节剂和摩擦调节剂，搅拌30分钟制得复合纤维原料；
步骤二：热压成型
先打开热压模具并将混合制得的复合纤维原料加入模具模腔中，接着关闭模具并进行热压加工，热压加工时将加热温度设置为250℃，加压压力设置为180MPa，热压1小时后制得摩擦片胚料并对胚料进行冷却降温；
步骤三：胚料加工
先将冷却后的摩擦片胚料放入干燥箱进行热处理，设置加热温度为120℃，同时在热处理过程中对干燥箱内填充保护气体，热处理20分钟后取出胚料并通过打磨抛光机对摩擦片胚料进行打磨抛光，最后对打磨抛光的摩擦片进行清洗烘干，制得摩擦片成品；
步骤四：成品检测打包
先对摩擦片成品进行百分百质量检测，再对检测合格的产品印贴标签并进行打包入库，并对检测不合格的产品进行报废回收。
进一步改进在于：所述步骤二中，在将复合纤维原料加入模具模腔前先对复合纤维原料进行振动筛分，将原料中颗粒目数大于150目的原料筛除，再对颗粒目数大于150目的原料进行粉碎加工，直至原料的颗粒目数小于150目再投入使用。
本发明的有益效果为：本发明通过以玻璃纤维和碳纤维为主要原料，以碳化硅、石墨粉、蓝晶石粉末、六钛酸钾晶须、芳纶纤维、环氧树脂胶粘剂、氮化硼和竹炭纤维为辅料制成复合纤维，使摩擦片的耐磨性和耐热性都较高，使用时不会释放纳米级的重金属颗粒，相比传统的石棉摩擦片更为环保，避免了对空气造成污染，且因不含金属材料导致制动时的噪音较小，相比传统的半金属摩擦片具有更好的驾驶舒适度，另外本发明先通过混合搅拌机对各原料进行混合搅拌，再通过热压模具对复合纤维原料进行热压成型，并在热压成型后对摩擦片进行了热处理和打磨加工，最后对检测合格的摩擦片成品进行打包入库，相比传统摩擦片的生产方法流程简单，工艺科学严谨，且生产成本不高，值得推广。
附图说明
图1是本发明的生产方法流程图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例一
根据图1所示，本实施例提供了一种高强度耐磨损复合纤维汽车离合器摩擦片，包括以下重量份原料：玻璃纤维35份、碳纤维30份、碳化硅10份、石墨粉15份、蓝晶石粉末5份、六钛酸钾晶须10份、芳纶纤维10份、环氧树脂胶粘剂10份、纤维类增强剂5份、工艺调节剂5份、摩擦调节剂5份、氮化硼3份、竹炭纤维10份，所述玻璃纤维为中碱玻璃纤维，主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁和氧化钠，所述碳纤维的主要原料为腈纶和粘胶纤维，且由腈纶和粘胶纤维按质量比1:1经高温氧化碳化而成，所述碳化硅的主要原料为石英砂、石油焦和木屑，由石英砂、石油焦和木屑按质量比2:1:1经电阻炉高温冶炼而成，所述石墨粉为纯度大于99％的特种石墨粉，颗粒目数为100目，所述蓝晶石粉末由蓝晶石经立磨机磨粉制成，颗粒目数为75目，所述芳纶纤维为对位芳纶，由对苯二甲酰氯和对苯二胺经低温溶液缩聚法聚合而成，所述环氧树脂胶粘剂由环氧树脂基料、固化剂、稀释剂、促进剂和填料按质量比10:2:1:1:3配制而成，所述竹炭纤维以毛竹为原料，通过纯氧高温及氮气阻隔延时的煅烧工艺制作而成。
其生产方法包括以下步骤：
步骤一：原料混合
先将玻璃纤维、碳纤维、碳化硅、石墨粉、蓝晶石粉末、六钛酸钾晶须、芳纶纤维、氮化硼和竹炭纤维依次均匀加入混合搅拌机进行搅拌混合，接着在搅拌过程中间断加入环氧树脂胶粘剂、纤维类增强剂、工艺调节剂和摩擦调节剂，搅拌30分钟制得复合纤维原料；
步骤二：热压成型
先打开热压模具并将混合制得的复合纤维原料加入模具模腔中，接着关闭模具并进行热压加工，热压加工时将加热温度设置为250℃，加压压力设置为180MPa，热压1小时后制得摩擦片胚料并对胚料进行冷却降温，在将复合纤维原料加入模具模腔前先对复合纤维原料进行振动筛分，将原料中颗粒目数大于150目的原料筛除，再对颗粒目数大于150目的原料进行粉碎加工，直至原料的颗粒目数小于150目再投入使用；
步骤三：胚料加工
先将冷却后的摩擦片胚料放入干燥箱进行热处理，设置加热温度为120℃，同时在热处理过程中对干燥箱内填充保护气体，热处理20分钟后取出胚料并通过打磨抛光机对摩擦片胚料进行打磨抛光，最后对打磨抛光的摩擦片进行清洗烘干，制得摩擦片成品；
步骤四：成品检测打包
先对摩擦片成品进行百分百质量检测，再对检测合格的产品印贴标签并进行打包入库，并对检测不合格的产品进行报废回收。
实施例二
根据图1所示，本实施例提供了一种高强度耐磨损复合纤维汽车离合器摩擦片，包括以下重量份原料：玻璃纤维45份、碳纤维40份、碳化硅15份、石墨粉20份、蓝晶石粉末10份、六钛酸钾晶须15份、芳纶纤维15份、环氧树脂胶粘剂16份、纤维类增强剂10份、工艺调节剂10份、摩擦调节剂10份、氮化硼5份、竹炭纤维20份，所述玻璃纤维为中碱玻璃纤维，主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁和氧化钠，所述碳纤维的主要原料为腈纶和粘胶纤维，且由腈纶和粘胶纤维按质量比1:1经高温氧化碳化而成，所述碳化硅的主要原料为石英砂、石油焦和木屑，由石英砂、石油焦和木屑按质量比2:1:1经电阻炉高温冶炼而成，所述石墨粉为纯度大于99％的特种石墨粉，颗粒目数为100目，所述蓝晶石粉末由蓝晶石经立磨机磨粉制成，颗粒目数为75目，所述芳纶纤维为对位芳纶，由对苯二甲酰氯和对苯二胺经低温溶液缩聚法聚合而成，所述环氧树脂胶粘剂由环氧树脂基料、固化剂、稀释剂、促进剂和填料按质量比10:2:1:1:3配制而成，所述竹炭纤维以毛竹为原料，通过纯氧高温及氮气阻隔延时的煅烧工艺制作而成。
其生产方法包括以下步骤：
步骤一：原料混合
先将玻璃纤维、碳纤维、碳化硅、石墨粉、蓝晶石粉末、六钛酸钾晶须、芳纶纤维、氮化硼和竹炭纤维依次均匀加入混合搅拌机进行搅拌混合，接着在搅拌过程中间断加入环氧树脂胶粘剂、纤维类增强剂、工艺调节剂和摩擦调节剂，搅拌30分钟制得复合纤维原料；
步骤二：热压成型
先打开热压模具并将混合制得的复合纤维原料加入模具模腔中，接着关闭模具并进行热压加工，热压加工时将加热温度设置为250℃，加压压力设置为180MPa，热压1小时后制得摩擦片胚料并对胚料进行冷却降温，在将复合纤维原料加入模具模腔前先对复合纤维原料进行振动筛分，将原料中颗粒目数大于150目的原料筛除，再对颗粒目数大于150目的原料进行粉碎加工，直至原料的颗粒目数小于150目再投入使用；
步骤三：胚料加工
先将冷却后的摩擦片胚料放入干燥箱进行热处理，设置加热温度为120℃，同时在热处理过程中对干燥箱内填充保护气体，热处理20分钟后取出胚料并通过打磨抛光机对摩擦片胚料进行打磨抛光，最后对打磨抛光的摩擦片进行清洗烘干，制得摩擦片成品；
步骤四：成品检测打包
先对摩擦片成品进行百分百质量检测，再对检测合格的产品印贴标签并进行打包入库，并对检测不合格的产品进行报废回收。
该高强度耐磨损复合纤维汽车离合器摩擦片及其生产方法通过以玻璃纤维和碳纤维为主要原料，以碳化硅、石墨粉、蓝晶石粉末、六钛酸钾晶须、芳纶纤维、环氧树脂胶粘剂、氮化硼和竹炭纤维为辅料制成复合纤维，使摩擦片的耐磨性和耐热性都较高，使用时不会释放纳米级的重金属颗粒，相比传统的石棉摩擦片更为环保，避免了对空气造成污染，且因不含金属材料导致制动时的噪音较小，相比传统的半金属摩擦片具有更好的驾驶舒适度，另外本发明先通过混合搅拌机对各原料进行混合搅拌，再通过热压模具对复合纤维原料进行热压成型，并在热压成型后对摩擦片进行了热处理和打磨加工，最后对检测合格的摩擦片成品进行打包入库，相比传统摩擦片的生产方法流程简单，工艺科学严谨，且生产成本不高，值得推广。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
