石棉材料生产工艺

参考资料：

赵小楼等，汽车摩擦材料的研究现状与发 展趋势.润滑与密封.2006（8）.
溫石棉
第一节 石棉概述

一、石棉的类型及性能 １．石棉具有可纺性的天然纤维状矿物集合体的总 称，主要包括 角闪石石棉(蓝石棉） 蛇纹石石棉（溫石棉） 水镁石石棉。 温石棉具有工业价值，在世界石棉生产中，温石棉 占94%。


（4）、其它 增塑剂（DOP)、树脂硬化剂(六次甲级四胺） 等，改善混合料的性能。5-15% 脱模剂：硬脂酸等。1-2%





具体配方举例：重型汽车刹车片 酚醛树脂 17-21 30-35（树脂65%） 丁苯或丁腈橡胶2-8 橡胶胶乳（45%） 3-6 六次甲级四胺 1.7-2.5 橡胶配合剂 0.1-1 0.2-1 5级石棉 40-50 40-60（4-5级） 重晶石 10-15 10-15 长石 5-8 5-8 铜屑 2-8 1-5（铜丝） 轮胎粉 1-5 脱模剂 0.5-1 干法 0.5-1 湿法
2、溫石棉的性能 （1）密度 理想成分的溫石棉的密度为2.56。纤维是空 心管状。 （2）可劈分性 选矿松解后的纤维为束状，可继续分成细而 具有弹性的纤维。

（3）热学性能 耐热、不燃、温度升高时，结构水不断析出。 吸着水：100 ℃以下 沸石水：300 ℃左右 结合水：600-700℃

将树脂粉碎成粉，与石棉纤维、填料在干燥 状态下加入橡胶混合，经模压预成型及热压 固化即可。

湿法：将液态树脂与石棉纤维等混合，或用 乳液浸渍纤维布、线；经烘干后进一步模压 成型。


2）、水浆法模压生产工艺
原料—打浆（水：物料=2：1；75 ℃ ，10 分钟）—脱水（41.8MPa，10秒，余6% 水）—制坯—加压脱水预成型—干燥（余 1%）—热压成型（41.8MPa，162 ℃ ，8 分钟）—热处理（加热4小时， 300℃保温 2小时）
第八章
石棉材料生产工艺

主要教学内容： 石棉概述； *树脂基刹车片的生产工艺； 离合器面片的生产工艺 教学目的要求：


掌握树脂基刹车片的制备工艺；
了解离合器面片的生产工艺。

教学方法与手段： 讲授；多媒体


讨论、思考题、作业：
摩擦材料应该具有哪些基本性能？


压塑料预成型的作用是什么？

2）根据使用原料及固化方式的不同分为：
有树脂基：应用面广，用量最大；
半金属基：以金属纤维、无机纤维为基体，生产 高负荷式刹车片； 金属基(铸铁等)：用于赛车中，制造超负荷摩擦 材料；


碳-碳基摩擦材料：碳纤维增强沥青或树脂。性能 好，重量小，用于航空及高速轿车等。


3、摩擦材料的基本要求
2、生产工艺及成型方法 （1）、生产工艺 刹车片的生产分干法及湿法。 刹车片干法生产工艺： 树脂等—混炼—粉碎 石棉+填料 —高速混合—预成 型—热模压—热处理—磨饰加工—检验— 成品。

湿法生产工艺： 配料混合—碾压出片—干燥—粗碎—热模 压—修饰加工—检验—成品

（2）、成型方法 有模压成型法、辊压法、水浆法等。 1）、模压法
适当的摩擦系数；0.2-0.6或0.1-0.2； 摩擦系数的温定性(有的随温度升高而降低)； 抗摩擦性好，使用寿命长； 机械性能及加工性能好；


不损伤对偶材料；
不产生明显的制动噪音和脂基摩擦材料生产工艺 （一）、刹车片的生产配方与工艺 1、原料 （1）.石棉（增强纤维） 断面尺寸小于2毫米的纤维束称为针状纤维。 经轮碾或开棉机加工过的石棉称为蓬松纤 维。 用量一般为50%。

工艺复杂，但无粉尘污染；生产能力大。

3）、辊压法生产工艺： 配料—混料—松解—辊压—切割—弯曲—热 处理—机械加工—产品

（2）、树脂和橡胶（粘结剂） 用天然和合成橡胶、合成树脂以及它们的 混合物作为粘合剂的。 常用的合成橡胶有丁二烯和丁腈橡胶，有 固态(弹性)和液态(粘流态)的，还有胶乳。 天然橡胶：聚异戊二烯。 酚醛树脂。 用量在20-30%。

（3）、填料

主要有非金属矿物和部分金属：氧化铁、 硅藻土、长石、铜末、铁粉（丝）等。 金属填料--为了提高摩擦材料的导热性,以 便加快制品摩擦表面温度的下降；

（4）绝热性能 未松解时顺向导热系数比横向约大1.5倍。 加工成纺织品后导热系数约0.046-0.081。

保温材料小于0.12或0.16
（5）其他性能 横向稳定性：耐碱不耐酸； 抗拉强度 电绝缘性

３．用途 用于石棉纺织； 石棉水泥； 气体和液体的净化材料（利用其纤维性、比 表面积大及表面活性）； 填料及增强材料（橡胶密封材料中）。



二、原棉处理
商品棉达不到制品厂使用的质量要求，使 用前需要进行： 松解； 除杂加工； 开棉除尘。

石棉的松解 在石棉松解过程中应尽可能避免因松解而 造成的强度损失，选择合理的松解方法与 松解度。 （1）化学松解是在石棉中加入高效松散剂 （阴离子表面活性剂）,使纤维彼此分解。 （2） 物理松解 机械作用

石棉纤维开松过程示意图
第二节 摩擦材料 一、概述 1.摩擦材料 传递或消除动能部位能量的工作元件-摩擦 材料。或利用材料摩擦系数的复合材料。 (广义)

2、分类 1）根据摩擦材料的功能分： 高摩擦系数材料—摩阻材料（通称摩擦材 料）； 低摩擦系数材料—减摩材料（润滑材料）。


摩擦材料中以石棉为增强材料的复合材料最 多，故也称石棉摩擦材料。 现在无石棉摩擦材料大力发展。如碳纤维/碳 化硅、氧化铝纤维（碳化硅、氮化硅）/氧化 铝


石棉摩擦材料可分成两个主要类别： 刹车片


制动机构利用摩擦力对运动产生人为的阻力。
离合器面片
离合器是通过摩擦力把运动由机器的一个部分传 递到另一部分的机构。