1.一种双层微尘低噪陶瓷刹车片材料,其特征在于所述陶瓷刹车片材料采用双层摩擦结构,以陶瓷纤维、芳纶纤维、碳纤维为增强纤维,以腰果油改性酚醛树脂和丁腈橡胶为粘合剂,以MoS2和微米级SiO2空心球作为摩擦系数调节剂,以Mo-B-Si-O复合晶体为摩擦降噪剂,辅以填料蛭石、云母、重晶石和氧化铝。
2.根据权利要求1所述的一种双层微尘低噪陶瓷刹车片材料,其特征在于所述陶瓷刹车片材料采用的双层摩擦结构为上下两层构造,上层为磨合层,下层为基体层,其中上层磨合层的厚度占上下两层总厚度的10-15%。
3.根据权利要求2所述的一种双层微尘低噪陶瓷刹车片材料,其特征在于所述陶瓷刹车片材料的基体层与磨合层分别由以下重量百分比的原料组成:基体层:陶瓷纤维15-20%,芳纶纤维12-18%,碳纤维8-16%,腰果油改性酚醛树脂12-
15%,丁腈橡胶4-6%,MoS2 5-8%,微米级SiO2空心球5-10%,Mo-B-Si-O复合晶体8-10%, 蛭石
5-7%,云母4-6%,重晶石12-15%,氧化铝3-5%;
磨合层:陶瓷纤维10-16%,芳纶纤维8-12%,碳纤维6-10%,腰果油改性酚醛树脂7-13%,丁腈橡胶4-6%,MoS2 8-13%,微米级SiO2空心球9-15%,Mo-B-Si-O复合晶体10-14%,蛭石4-
6%,云母5-8%,重晶石10-12%,氧化铝2-4%。
4.根据权利要求1所述的一种双层微尘低噪陶瓷刹车片材料,其特征在于所述微米级SiO2空心球采用SiF4气泡水解法制成,所得空心球直径为20-35μm,壁厚为5-10μm。
5.根据权利要求4所述的一种双层微尘低噪陶瓷刹车片材料,其特征在于所述微米级SiO2空心球的制备方法如下:取粒径为30-50μm的二氧化硅,置于质量百分比为0.01%-
0.05%的辛基苯酚聚氧化乙烯的水溶液中,通过橡胶软管向水溶液中通入SiF4气体,待气泡不再产生后,静置得到白色沉淀物;将所得白色沉淀物经过过滤、洗涤后,在180-200℃温度环境下进行烘干,即可得微米级SiO2空心球。
6.根据权利要求1所述的一种双层微尘低噪陶瓷刹车片材料,其特征在于所述Mo-B-Si-O复合晶体的外观为长条片状,厚度为4-8μm,长度为50-800μm。
7.根据权利要求6所述的一种双层微尘低噪陶瓷刹车片材料,其特征在于所述Mo-B-Si-O复合晶体的制备方法如下:按质量百分比分别称取钼酸铵55-60%、硼5-10%和石英35-
40%作为原料,原料平均粒径为25-45μm;将三者研磨混合均匀,采用真空气氛炉进行烧结,氦气为保护气体,并在烧结过程通入纯氧作为氧化增强气体,氧气通入量为50-120 ml/min,烧结温度为500-600℃,保温2-4h,即得到所述的Mo-B-Si-O复合晶体。
8.权利要求1或3所述的双层微尘低噪陶瓷刹车片材料,其特征在于它的摩擦系数平均值为0.371-0.398,磨损率为0.118-0.131×10-7 cm3·N-1·m-1,等效声压级为41-54dB。
9.权利要求3所述的双层微尘低噪陶瓷刹车片材料的制备方法,其特征在于主要步骤如下:
1)配料计算:将陶瓷纤维,芳纶纤维,碳纤维,腰果油改性酚醛树脂,丁腈橡胶,MoS2,微米级SiO2空心球,Mo-B-Si-O复合晶体,蛭石,云母,重晶石和氧化铝按照基体层和磨合层不同原料比例和厚度用量分别进行计算配料并分开保存;
2)振动混料:将基体层和磨合层各原料粉置于双轴螺旋混料机中分别进行充分混合,振动频率为50-70Hz,混料时间为5-7min;
3)双层结构预成型:将混合均匀后的基体层和磨合层粉末按照底层为基体层,上层为磨合层的顺序依次装入模具内,每层混合粉末按相应的层厚倒入模具时,铺平后施加压力使其压实紧密形成预制体;
4)热压成型:将步骤3)的预制体放在热压成型机上进行热压,压制力设为18-25MPa,压制温度为150-180℃,热压时间为8-12min,得到样坯;
5)热处理:采用真空干燥箱对步骤4)生成的样坯进行热处理,热处理温度为150-200℃,保温6-8h,最后冷却至室温;
6)磨削:采用圆盘磨对步骤5)所得热处理后的样坯进行切边、去毛刺和磨平处理,磨削转速控制在30-45r/min,得到双层微尘低噪陶瓷刹车片材料。