本發明涉及摩擦材料領域，尤其涉及一種采用玄武巖纖維制備剎車片的方法。
背景技術：
剎車片，也稱為制動片或剎車皮，在汽車的剎車系統中，剎車片是最關鍵的安全零件，對剎車效果的好壞起決定性作用。摩擦材料在剎車片制造和使用過程中起著關鍵作用。
隨著科技的進步和人們生活水平的提高，對剎車片的環保要求也逐步提高。可行性研究報告顯示，在國外市場，無石棉、少金屬的陶瓷型摩擦材料已經開始向市場推廣；歐美一些國家已經就限制摩擦材料中有害重金屬組分的含量進行立法。所以，在可以預見的將來，摩擦材料中重金屬組分的含量將會成為摩擦材料出口歐美的一項貿易限制。因此，如何設計一種少金屬的摩擦材料和用此摩擦材料制作的剎車片，以及如何設計其制造工藝是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
玄武巖纖維化學性穩定，具有良好的耐酸、耐堿性，使用溫度范圍大，力學性強，無毒，不易燃，而且具有優良的物理機械性能，拉伸強度、彈性模量及斷裂伸長都比較大。在一些應用領域內完全可以替代玻璃纖維、碳纖維、高硅氧纖維、陶瓷纖維、芳綸及其他化學纖維等充當復合材料的增強體。玄武巖纖維與酚醛樹脂有著良好的親和力，能極大的提高摩擦材料的抗沖擊強度，提升材料的抗磨損性能，因此，將其用于剎車片的主要原料能使剎車片向更安全耐磨，更舒適，更環保，同時兼顧用戶能接受的成本方向發展，具有很大的市場潛力。
技術實現要素：
本發明的目的在于，減少剎車片中金屬組分的含量的同時能減小噪音和產品磨耗，從而提供一種采用玄武巖纖維制備剎車片的方法。
本發明的具體方案如下:
一種采用玄武巖纖維制備剎車片的方法，所述制備方法的步驟為：
(1)混料：按照組分為粘接劑10-25％，增強材料20-75％，研磨劑3-15％，潤滑劑3-13％，填料10-30％；
其中，粘接劑采用改性后丁腈改性酚醛樹脂和硅改性酚醛樹脂的組合；增強材料為以玄武巖纖維為主，配與芳綸纖維、碳纖維、金屬纖維的一種或幾種混合，且玄武巖纖維為含量至少為80％及以上；研磨劑為氧化鉻、氧化鋯、三氧化二鋁、氧化鐵、摩擦粉的一種或幾種；潤滑劑為石墨、二硫化鉬、云母的一種或幾種組合；填料包括鈦酸鉀(或磷片鈦酸鉀、鈦酸鉀須)、碳酸鈣(或碳酸鈣須)、蛭石粉的一種或幾種組合；按上述配比完成配制后，倒入研磨機進行研磨，再對原料進行機械攪拌，得到細小均勻的原料。
(2)壓制：將步驟(1)攪拌均勻的原料和涂完膠的剎車片背板送入模壓工序，在溫度180-220℃，壓力為13-25MPa的條件下壓制5-7min后剎車片出模。
(3)熱處理：對步驟(2)中出模的剎車片進行熱處理，第一階段：從室溫升溫到200℃，升溫時間為1小時，200℃保溫2小時；第二階段：從200℃升溫到300℃，升溫時間1小時，300℃保溫3小時；第三階段：從300℃升溫到400度，升溫時間1小時，保溫2小時；第四階段：自然冷卻到到30℃后，剎車片出爐。
(4)機械修整：經過步驟(3)熱處理完成后的剎車片進行表面修整，采用的設備包括直線磨床、圓盤磨床、開槽機和倒角機等。
(5)刻印、涂裝、包裝。
優選地，所述的摩擦材料部分原材料的規格分別為：增強材料中玄武巖纖維直徑6-25微米，潤滑劑材料的粒徑為150-350目。
優選地，步驟(1)中對原料的研磨時間為10-15min，攪拌時間為15-20min。
采用上述方案后，本發明的有益效果在于:玄武巖纖維作為增強材料，替代玻璃纖維充當復合材料的增強體，使得剎車片具有很好的力學性能、耐高溫性和耐老化性；玄武巖纖維原料充足，成本低，適合大量生產；本方法制備的剎車片能有效吸收和釋放在高溫時的熱能，提長了高溫制動性能的同時保證了使用過程中制動舒適，無噪音產生，產品磨耗小，極少粉塵、無冒煙、無異味。
具體實施方式
本說明書中公開的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式。
實施例1
一種采用玄武巖纖維制備剎車片的方法，所述制備方法的步驟為：
(1)混料：按照組分為粘接劑20％，增強材料50％，研磨劑6％，潤滑劑4％，填料20％；其中，粘接劑包含50％的丁腈改性酚醛樹脂和50％的硅改性酚醛樹脂的組合；增強材料為以80％玄武巖纖維，配與10％芳綸纖維、10％碳纖維的混合；研磨劑包括25％氧化鉻、25％氧化鋯、25％三氧化二鋁和25％氧化鐵；潤滑劑包括50％石墨、25％二硫化鉬、25％云母；填料包括50％磷片鈦酸鉀和50％碳酸鈣粉的組合。其中，增強材料中玄武巖纖維直徑6微米，潤滑劑材料的粒徑為150目；按上述配比完成配制后，倒入研磨機進行研磨10min，再對原料進行機械攪拌20min。
(2)壓制：將步驟(1)攪拌均勻的原料和涂完膠的剎車片背板送入模壓工序，在溫度180℃，壓力為13MPa的條件下壓制7min后剎車片出模。
(3)熱處理：對步驟(2)中出模的剎車片進行熱處理，第一階段：從室溫升溫到200℃，升溫時間為1小時，200℃保溫2小時；第二階段：從200℃升溫到300℃，升溫時間1小時，300℃保溫3小時；第三階段：從300℃升溫到400度，升溫時間1小時，保溫2小時；第四階段：自然冷卻到到30℃后，剎車片出爐。
(4)機械修整：經過步驟(3)熱處理完成后的剎車片進行表面修整，采用的設備包括直線磨床、圓盤磨床、開槽機和倒角機等。
(5)刻印、涂裝、包裝。
經檢測，按上述實施例值得的玄武巖纖維剎車片的抗沖擊強度可為5.5dj.cm-3以上；高溫衰退率小于14.6％；按GB6763-2008完成試驗之后總磨損率為0.23。
實施例2
一種采用玄武巖纖維制備剎車片的方法，所述制備方法的步驟為：
(1)混料：按照組分為粘接劑15％，增強材料50％，研磨劑5％，潤滑劑5％，填料25％；其中，粘接劑包含50％的丁腈改性酚醛樹脂和50％的硅改性酚醛樹脂的組合；增強材料為以85％玄武巖纖維，配與7.5％芳綸纖維和7.5％碳纖維的混合；研磨劑包括20％氧化鉻、20％氧化鋯、20％三氧化二鋁、20％氧化鐵和20％摩擦粉；潤滑劑包括35％石墨、40％二硫化鉬、25％云母；填料包括50％磷片鈦酸鉀和50％碳酸鈣粉的組合。其中，增強材料中玄武巖纖維直徑15微米，潤滑劑材料的粒徑為250目；按上述配比完成配制后，倒入研磨機進行研磨10min，再對原料進行機械攪拌20min。
(2)壓制：將步驟(1)攪拌均勻的原料和涂完膠的剎車片背板送入模壓工序，在溫度200℃，壓力為18MPa的條件下壓制6min后剎車片出模。
(3)熱處理：對步驟(2)中出模的剎車片進行熱處理，第一階段：從室溫升溫到200℃，升溫時間為1小時，200℃保溫2小時；第二階段：從200℃升溫到300℃，升溫時間1小時，300℃保溫3小時；第三階段：從300℃升溫到400℃，升溫時間1小時，保溫2小時；第四階段：自然冷卻到到30℃后，剎車片出爐。
(4)機械修整：經過步驟(3)熱處理完成后的剎車片進行表面修整，采用的設備包括直線磨床、圓盤磨床、開槽機和倒角機等。
(5)刻印、涂裝、包裝。
經檢測，按上述實施例值得的玄武巖纖維剎車片的抗沖擊強度可為5.6dj.cm-3以上；高溫衰退率小于13.8％；按GB6763-2008完成試驗之后總磨損率為0.22。
實施例3
一種采用玄武巖纖維制備剎車片的方法，所述制備方法的步驟為：
(1)混料：按照組分為粘接劑25％，增強材料47％，研磨劑15％，潤滑劑3％，填料10％；其中，粘接劑包含50％的丁腈改性酚醛樹脂和50％的硅改性酚醛樹脂的組合；增強材料為以85％玄武巖纖維，配與7.5％芳綸纖維和7.5％碳纖維的混合；研磨劑包括30％氧化鋯、40％氧化鐵和30％摩擦粉；潤滑劑包括35％石墨、40％二硫化鉬、25％云母；填料包括50％磷片鈦酸鉀和50％碳酸鈣粉的組合。其中，增強材料中玄武巖纖維直徑25微米，潤滑劑材料的粒徑為250目；按上述配比完成配制后，倒入研磨機進行研磨10min，再對原料進行機械攪拌20min。
(2)壓制：將步驟(1)攪拌均勻的原料和涂完膠的剎車片背板送入模壓工序，在溫220℃，壓力為25MPa的條件下壓制5min后剎車片出模。
(3)熱處理：對步驟(2)中出模的剎車片進行熱處理，第一階段：從室溫升溫到200℃，升溫時間為1小時，200℃保溫2小時；第二階段：從200℃升溫到300℃，升溫時間1小時，300℃保溫3小時；第三階段：從300℃升溫到400℃，升溫時間1小時，保溫2小時；第四階段：自然冷卻到到30℃后，剎車片出爐。
(4)機械修整：經過步驟(3)熱處理完成后的剎車片進行表面修整，采用的設備包括直線磨床、圓盤磨床、開槽機和倒角機等。
(5)刻印、涂裝、包裝。
經檢測，按上述實施例值得的玄武巖纖維剎車片的抗沖擊強度可為5.5dj.cm-3以上；高溫衰退率小于13.7％；按GB6763-2008完成試驗之后總磨損率為0.22。