專利名稱：稻殼炭在制備剎車(chē)片中的應(yīng)用及一種剎車(chē)片的摩擦材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及稻殼炭的一種新應(yīng)用，特別是在制備剎車(chē)片中的應(yīng)用，以及一種含有稻殼炭的剎車(chē)片摩擦材料。
背景技術(shù)：
汽車(chē)上的最重要的安全系統(tǒng)就是制動(dòng)系統(tǒng)，所有的制動(dòng)部件都是安全件。剎車(chē)片是整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)中重要的環(huán)節(jié)之一，它會(huì)直接影響到整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。剎車(chē)片與剎車(chē)盤(pán)(鼓)相互摩擦形成了摩擦對(duì)偶，產(chǎn)生制動(dòng)力矩，并將汽車(chē)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能，制動(dòng)時(shí)剎車(chē)片和剎車(chē)盤(pán)的溫度會(huì)上升300-40(TC。制動(dòng)剎車(chē)片和剎車(chē)盤(pán)(鼓) 是車(chē)輛中承受壓力最大的元件，它們易受到高溫，機(jī)械和化學(xué)的極度重負(fù)。.此外，剎車(chē)片長(zhǎng)時(shí)間都暴露于外界環(huán)境的影響之下，比如潮濕、灰塵和污漬等，這些都會(huì)對(duì)其性能和壽命產(chǎn)生影響。剎車(chē)片動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)決定了制動(dòng)力的大小，而且摩擦系數(shù)也對(duì)制動(dòng)平衡及制動(dòng)中車(chē)輛操作的穩(wěn)定性起決定作用。摩擦系數(shù)的降低會(huì)引起制動(dòng)性能相當(dāng)大的變化，也許會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)距離大幅增加，造成人身安全的威脅。因此剎車(chē)片的摩擦系數(shù)必須保證在所有行駛條件(速度，溫度，濕度，壓力)下和整個(gè)使用壽命內(nèi)的穩(wěn)定。合格的剎車(chē)片，摩擦系數(shù)必須滿足剎車(chē)要求，而且在各種行駛條件下能保持穩(wěn)定。剎車(chē)片一般由鋼背、粘接層和摩擦層構(gòu)成。構(gòu)成摩擦層的摩擦材料包括粘接劑、纖維、填料、增摩劑及減磨劑等材料。根據(jù)車(chē)型不同有時(shí)還需要加上減震墊片、刷膠、開(kāi)槽、磨斜角等工藝處理，目的是為了增加剎車(chē)系統(tǒng)的效能。因?yàn)閯x車(chē)片在制動(dòng)過(guò)程中容易產(chǎn)生制動(dòng)噪音，故摩擦材料中填料的選擇要考慮減噪功能?，F(xiàn)市場(chǎng)上應(yīng)用廣泛的具有減噪功能的填料包括膨脹性材料如膨脹蛭石，膨脹珍珠巖，這種材料大多是礦物經(jīng)提煉加工，加工過(guò)程中粉塵很大，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。顆粒狀材料如顆粒石墨等，是經(jīng)過(guò)礦物提取后加工合成的，在制造過(guò)程中能耗大，粉塵大，極易引起操作工呼吸道疾病。稻殼是稻谷外面的一層殼，可以用來(lái)做醬油、酒、燃料。稻殼因產(chǎn)地不同組成也有所不同，其基本化學(xué)成分為水份占7. 5 % 15 %，粗纖維占35. 5 % 45 %，木質(zhì)素占 21% ，粗蛋白占2. 5% 3.0%，脂類物占0. 7% 1. 3%，多縮戊糖占16% 22%， 灰分占13% 22%。水稻是世界上種植面積最廣、產(chǎn)量最大的農(nóng)作物之一。全世界每年生產(chǎn)6億多噸稻谷。在稻谷加工成稻米之后，稻殼大部分作為廢物丟棄或用作低級(jí)燃料，不少地方的農(nóng)民還會(huì)把稻殼和稻草一起燒掉。燃燒時(shí)直接向大氣排放大量二氧化碳，產(chǎn)生大量的粉塵，燃燒時(shí)產(chǎn)生的濃煙還會(huì)引發(fā)呼吸道疾病。上述這些處理方式不僅污染環(huán)境，而且造成了資源的浪費(fèi)。隨著稻殼發(fā)電的技術(shù)日趨成熟，稻殼已經(jīng)由廢棄資源變成了生物能源。在稻殼發(fā)電廠內(nèi)，由稻殼燃燒后產(chǎn)生的稻殼炭越來(lái)越多。這些稻殼炭的堆積又造成了新的污染和資源浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種稻殼炭在制備剎車(chē)片中作為填料的新應(yīng)用。由于稻殼炭本身的特性具有大的空隙度、高含量的灰分(此灰分的化學(xué)成分主要是二氧化硅)，比表面積很大，具有良好的減噪性能，非常適宜作為剎車(chē)片的填料。將稻殼炭作為填料用于制備剎車(chē)片，在保證摩擦系數(shù)和壽命的同時(shí)，在剎車(chē)片的制動(dòng)過(guò)程中可以有效吸收制動(dòng)噪音，減少噪音污染。本發(fā)明還提供了一種用于制備剎車(chē)片的摩擦材料，其特征在于，由以下重量份的材料按常規(guī)剎車(chē)片壓制方法制備而成礦物纖維1(Γ15%，石墨5-1096，硫酸鋇15-2596，鋼棉 15-2096，增磨劑1-3%，焦炭粉5-1596，輪胎粉1_4%，樹(shù)脂7_1Ρ/ο，丁腈粉1_3%，氧化鈣 1-2%,摩擦粉2-5%，稻殼炭5-30%。進(jìn)一步地，用于制備剎車(chē)片的摩擦材料優(yōu)選由以下重量份的材料按常規(guī)剎車(chē)片壓制方法制備而成礦物纖維15%，石墨596，硫酸鋇20%’鋼棉1796，增磨劑2\焦炭粉10%， 輪胎粉洲，樹(shù)脂9%，丁腈粉1%，氧化鈣196，摩擦粉3%，稻殼炭15%。更進(jìn)一步地，所述增磨劑可以是鉻鐵礦粉、氧化鋁或氧化鋯等增加摩擦系數(shù)的材料。本發(fā)明中，稻殼炭不需要經(jīng)過(guò)加工處理，可以直接作為剎車(chē)片填料與其它組分一起壓制成剎車(chē)片，可避免加工過(guò)程對(duì)環(huán)境造成的污染，使用方便。稻殼炭氣孔率高，堆積密度低于20g/100ml，呈松散狀態(tài)，外殼堅(jiān)硬，強(qiáng)度高。將稻殼炭用于制備剎車(chē)片，可以降低剎車(chē)片的重量，從而減輕汽車(chē)的重量為汽車(chē)節(jié)能起到一定的作用。本發(fā)明摩擦材料選用稻殼炭為填料，與其它原料一起按常規(guī)剎車(chē)片壓制方法制備而成的剎車(chē)片，按GB5763-2008標(biāo)準(zhǔn)在定速試驗(yàn)上按4類測(cè)試，摩擦系數(shù)平穩(wěn)，磨損率小，完全達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)在桑塔納，索納塔和捷達(dá)的出租車(chē)上大量使用，制動(dòng)平穩(wěn)，沒(méi)有噪音抱怨，壽命達(dá)到35000公里以上。稻殼炭市場(chǎng)供應(yīng)量大，原料易得，價(jià)格便宜，作為剎車(chē)片摩擦材料的填料，市場(chǎng)應(yīng)用前景非常廣闊。本發(fā)明中，稻殼炭在制備剎車(chē)片中的新用途不僅能降低污染、凈化環(huán)境，而且能將廢物充分利用，還能回收資源和能源以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，符合國(guó)家節(jié)能減排、廢棄物資源化利用、可持續(xù)發(fā)展的基本國(guó)策。常規(guī)剎車(chē)片壓制方法沒(méi)有特別限制，只要將各組分混合均勻即可，混合、壓制以及熱處理的條件和設(shè)備為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。例如壓制溫度160°C ；壓力400MPa ；時(shí)間lmin/mm的條件下一次性壓制成型。熱處理工藝170°C保溫2h，190°C保溫3h。本發(fā)明中，“稻殼炭”是稻殼不完全燃燒的產(chǎn)物，例如經(jīng)過(guò)發(fā)電廠燃燒發(fā)電后的剩余物質(zhì)，或者稻殼經(jīng)過(guò)加熱至其著火點(diǎn)溫度以下，使其不充分燃燒而形成的木炭化物質(zhì)，俗稱“炭化稻殼”。稻殼炭具有稻殼的完整外形，其含C量約為30-50%，Si02含量約為30-50%。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
礦物纖維15%，石墨1096，硫酸鋇22%，鋼棉1796，增磨劑2\焦炭粉1596，輪胎粉2%， 樹(shù)脂7%，丁腈粉1%，氧化鈣1%，摩擦粉3%，稻殼炭5%，總量100%。將上述材料按照常規(guī)壓制方法制成剎車(chē)片，按GB5763-2008標(biāo)準(zhǔn)在定速試驗(yàn)機(jī)上按4類測(cè)試，結(jié)果如表1所示。表1
權(quán)利要求
1.稻殼炭在制備剎車(chē)片中的應(yīng)用。
2.一種用于制備剎車(chē)片的摩擦材料，其特征在于，由以下重量份的材料按常規(guī)剎車(chē)片壓制方法制備而成礦物纖維10 15%，石墨5-10%，硫酸鋇15-25%,鋼棉15-20%,增磨劑1_3%，焦炭粉5-1596，輪胎粉1-4%，樹(shù)脂7-lP/o，丁腈粉1_3%，氧化鈣1_296，摩擦粉 2-5%，稻殼炭 5-30%。
3.如權(quán)利要求2所述的用于制備剎車(chē)片的摩擦材料，其特征在于，由以下重量份的材料按常規(guī)剎車(chē)片壓制方法制備而成礦物纖維15%，石墨596，硫酸鋇20%’鋼棉1796，增磨劑 2%,焦炭粉1096，輪胎粉洲，樹(shù)脂9%，丁腈粉1%，氧化鈣196，摩擦粉3%，稻殼炭15%。
4.如權(quán)利要求2或3所述的用于制備剎車(chē)片的摩擦材料，其特征在于，所述增磨劑是鉻鐵礦粉、氧化鋁或氧化鋯。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了稻殼炭在制備剎車(chē)片中的應(yīng)用，同時(shí)提供了一種用于制備剎車(chē)片的摩擦材料，其特征在于，由以下重量份的材料按常規(guī)剎車(chē)片壓制方法制備而成礦物纖維10~15%，石墨5-10%,硫酸鋇15-25%,鋼棉15-20%,增磨劑1-3%,焦炭粉5-15%,輪胎粉1-4%,樹(shù)脂7-11%,丁腈粉1-3%,氧化鈣1-2%,摩擦粉2-5%，稻殼炭5-30%。本發(fā)明摩擦材料選用稻殼炭為摩擦填料，與其它原料一起按常規(guī)剎車(chē)片壓制方法制備而成的剎車(chē)片，按GB5763-2008標(biāo)準(zhǔn)在定速試驗(yàn)上按4類測(cè)試，摩擦系數(shù)平穩(wěn)，磨損率小，完全達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)在桑塔納，索納塔和捷達(dá)的出租車(chē)上大量使用，制動(dòng)平穩(wěn)，沒(méi)有噪音抱怨，壽命達(dá)到35000公里以上。
文檔編號(hào)C09K3/14GK102364143SQ20111028503
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者陳忠 申請(qǐng)人:杭州優(yōu)納摩擦材料有限公司