亚龙股票投资公司
您所在的位置:首頁 > 新聞資訊 > 研發動態 > 正文
研發動態

環保型摩擦控制劑—鈦酸鹽片晶

作者: 來源: 日期:2016/1/21 9:42:07 人氣:54 評論:0 標簽:

環保型摩擦控制劑鈦酸鹽片晶

隗學禮  趙寬放

 (中國科學院金屬研究所 沈陽110016; E-mail: [email protected])

許光清  隗益民

(東營山信新型材料有限公司,東營257335, http://www.vwol.icu

摘要:本文介紹了環保型摩擦控制劑鈦酸鹽片晶的的制備方法、性能和應用。

關鍵詞:摩擦控制劑,鈦酸鹽片晶,剎車片

一、引言

用作主要控制摩擦材料性能的摩擦控制劑,近年來有了較大的發展。由于含石棉的摩擦材料耐熱性及摩擦磨損性能不佳,特別在高溫區耐磨性顯著下降,引起剎車熱衰退現象發生。加之眾所周知石棉是致癌物質,易產生粉塵影響環保和人體健康,使用日益受到限制。在此情況下,迫切需要開發石棉的替代品。針對這一要求,已經提出摩擦材料使用無毒性的鈦酸鉀晶須作摩擦控制劑,并已主要廣泛用于汽車剎車片。這種摩擦材料具有優良的滑動性能和良好的制動效果,幾乎不傷制動盤是有利的優點。然而,這種材料耐磨性不夠,尤其在高溫區磨損速度較快。它們也不能使剎車時所產生的"制動噪音"完全消除。而且由于鈦酸鉀晶須呈纖維狀,堆密度小體積龐大,流動性差,易引起粉塵飛揚,也會導致生產摩擦材料中的一些問題。一些歐美發達國家對摩擦材料性能還出了更高的要求:如環保性、剎車穩定性、舒適性、安全性、及無噪音等。于是本世紀初,又出現了環保型摩擦控制劑——鈦酸鹽片晶。它堪稱當代摩擦材料的最新一代產品,首先由日本大化學(株)研發成功,并于2006年在中國張家港建廠投產,商品名叫TERRACESS PM


由于該產品(鈦酸鹽片晶)與鈦酸鉀晶須相比,它熔點更高,高溫區磨損更小,能保證在高溫區的摩擦性能;它堆積密度較大,能減小粉塵飛揚引起的環境污染。加上它能完全解決發生于制動裝置的"剎車噪音",所以該產品正作為目前最時髦的環保型的摩擦控制劑在國內、外廣泛使用。

 我們中國科學院金屬研究所緊跟世界高新技術前沿,從1991年以來,就開發出了一系列新產品,如鈦酸鉀晶須等,它已獲得了國家發明專利(專利號:ZL 93111038.6)。1994年建立了我國第一條鈦酸鉀晶須中試生產線,年生產能力50噸,填補了我國的空白。

2003年,我們又率先在國內研發鈦酸鹽片晶,并以創新的生產工藝研發成功。2005年,申請國家發明專利(專利號:200510047963.8),現已獲專利授權,有生產產品自主知識產權。

 

2006年,我們與山東信義集團公司合作,成立了《東營信義新型材料有限公司》,建立了生產線,目前該生產線已成功投產,年生產能力600噸。兩種產品都能生產。商品名定為:FRICON P 是鈦酸鹽片晶(扁粒晶),和FRICON W是鈦酸鉀晶須。

由于鈦酸鹽片晶為填補我國空白的新材料,在生產工藝技術上有多項創新,2007年,榮獲國家科技部中、小型企業科技創新基金和山東省科技創新基金的無償資助。并獲得榮譽證書和高新技術企業。

二、鈦酸鹽片晶的的制備方法

鈦酸鹽片晶和鈦酸鉀晶須是兩種完全不同的物質。(見表1

 

表1鈦酸鹽片晶和鈦酸鉀晶須的異同點


鈦酸鹽片晶(FRICON P

鈦酸鉀晶須(FRICON W

化學成分

鈦酸鉀鎂

K2Ti6O13

晶體結構

纖鐵礦結構

單斜晶

外觀

白色粉狀

白色粉狀

顯微形貌

扁粒狀晶體

針狀晶體

平均尺寸(可控制)

片:10~35μm

長:10~80μm

厚:50~3000nm

徑:0.5~2μm

莫氏硬度

4

4

真密度

3.3~3.4 g/cm3

3.3~3.4 g/cm3

堆積密度

0.9~1.1 g/cm3

0.2~0.4 g/cm3

PH

9~10

7~9

熔點℃

高于1370

1300

 

由表1可以明顯看出這兩種物質的化學分子式、晶體結構、顯微形貌、堆密度等都明顯不同。當然它們的制備方法也不同。

鑒于目前生產工藝的保密性,這里只能作簡單介紹。目前生產鈦酸鹽片晶的主要采用兩種方法:即助熔劑法和燒結法。采用助熔劑法生產則需要在原料中加入某些熔劑(如鎢酸鉀、鉬酸鉀、或氯化鉀等),這些熔劑在1000以上的高溫下,呈熔融狀態,晶片在這里發育生長出來;燒結法則不采用外加的熔劑,而利用參加反應的配方組元,在適當的條件下生長出鈦酸鹽片晶。其原料中主要為含鈦、鉀及鎂的化合物等。目前,我們是用燒結法生產。

三、鈦酸鹽片晶的主要性能特征

3.1. 鈦酸鹽片晶材料的主要性能:

      鈦酸鹽片晶的掃描電子顯微鏡形貌如圖所示,可看出為片狀結晶體。

   鈦酸鹽片晶掃描電鏡照片

試驗表明,這種材料的摩擦性能特別好:


1.從室溫到高溫都能保持穩定的摩擦系數,保證了剎車的平穩。

        2.因其硬度適中,剎車時不損傷制動盤。

        3.耐熱性好,尤其在高溫區磨損很小。

        4.無摩擦噪音,能避免剎車時產生的"尖叫聲"

5.堆密度較大,有較好的流動性,有利于制造摩擦材料工藝。

6.衛生鑒定該產品無毒性,是綠色環保型產品。


 3.2
鈦酸鹽片晶材料的主要用途:

由于產品的上述特征,鈦酸鹽片晶材料特別適合用作為摩擦控制劑制作汽車剎車片、火車閘瓦、離合器摩擦片等摩擦材料產品。同時可作為塑料的增強劑增強塑料復合材料,提高塑料的機械性能。用于制作各種高強、耐熱、耐磨的精密塑料部件制品。

四、摩擦材料試驗結果:

4.1.單元材料摩擦性能分析:

4.1.1 樣品制備

分別制備單一的樹脂樣品和二元混合物樣品。二元混合物為單元材料加樹脂,其重量比為85:15,單元材料是鈦酸鹽片晶或石棉。

首先將配方原料混合均勻,放于模具中,在416Kg/cm2壓力下、150℃進行熱壓,保溫保壓10分鐘。然后進行熱處理,條件:160℃60分鐘,200℃60分鐘,再制備成定速試驗機標準樣塊。

4.1.2 摩擦性能試驗

摩擦性能試驗采用GB5763-98標準,在JF150D定速試驗機上進行。結果列入表2~4

 

 

表2單一樹脂樣品的摩擦系數和磨耗

溫度

100

150

200

250

300

350

摩擦系數μ

0.27

0.23

0.24

0.24

0.26

0.28

磨耗w (10-6g/M.cm2)

總試驗磨耗: 0.23

 

表3鈦酸鹽片晶與樹脂重量比為85:15混合物樣品的摩擦系數和磨耗

 

 

溫度

100

150

200

250

300

350

摩擦系數μ

0.37

0.34

0.35

0.35

0.36

0.38

磨耗w (10-6g/M.cm2)

總試驗磨耗:0.46

 

表4石棉與樹脂重量比為85:15混合物樣品的摩擦系數和磨耗

溫度

100

150

200

250

300

350

總磨耗

摩擦系數μ

0.31

0.34

0.33

0.31

0.35

0.48

磨耗w (10-6g/M.cm2)

0.44

0.66

0.80

0.85

2.02

4.06

10.58

按"體積理論"計算方法,能分別計算出鈦酸鹽片晶、石棉各單組元的摩擦系數和比磨耗量,并列入下表5-6

 

表5鈦酸鹽片晶單組元的摩擦系數計算結果

溫度

100

150

200

250

300

350

摩擦系數μ

0.4167

0.3913

0.4013

0.4013

0.4067

0.4267

 

表6鈦酸鹽片晶與石棉磨耗的比較

品名

鈦酸鹽片晶

石棉

比磨耗w (10-6g/M.cm2)

0.56

13.28

由上表56數據可見,鈦酸鹽片晶的摩擦系數從低溫到高溫摩擦系數都十分穩定,磨耗很小,比起來,石棉的磨損量幾乎大鈦酸鹽片晶的24倍。

4.2.在汽車剎車片中的應用結果

目前,鈦酸鹽片晶材料已經大批量用于東營信義汽車配件有限公司和青島盛博機電有限公司生產的汽車剎車片中,產品質量達到國際先進水平,并已成為克萊斯勒、福特等國內、外三十多家汽車生產商、裝配廠的配套產品。現在市場在不斷擴大,山東金麒麟集團、臨沂金辰汽配、曲阜天博、西安唐鐵、武漢精技、山西益新、重慶紅宇等廠家已成為我公司重要客戶。Honeywell 摩擦材料公司也來我公司考察,正在與我公司談判訂貨事宜。目前我公司年銷售量已超過二百噸。使用實踐證明效果很好,完全可以與日本大化學(株)的TERRACESS PM產品

五、結束語

由上述事實可以表明,我們公司生產的鈦酸鹽片晶(TFC)材料的確是一種新型的環保摩擦控制劑。因為該材料具有許多優良的特性,如從室溫到高溫摩擦系數穩定、能保證剎車平穩,它在高溫區磨耗很小,而且不損傷制動盤,剎車時無噪音,以及流動性好有利于生產摩擦材料工藝等等,所以該材料值得推薦,并將在摩擦材料和塑料復合材料中大量被采用。


    本文網址:http://www.vwol.icu/html/yanfadongtai/7.html
    更多>>評論信息
    我要評論
    新聞資訊
    聯系我們

    山信新型材料有限公司

    聯系人:山信新型材料
    電 話:0546-6858791
    手 機:0546-6858791
    郵 箱:[email protected]
    地 址:山東省東營市大王經濟技術開發區
    亚龙股票投资公司 湖南闲来麻将安卓版下载 时时彩做好号app 纯手法认牌绝技解密教学 江西时时彩开奖结果查询结果 新疆时时去年开奖 新疆时时一天多少期 时时开奖软件 想要加一个韩国人微信 伯乐平台大乐透 幸运飞艇发行方 赛车开奖网 体育彩票百变王牌 香港生有道电信图库2区 环亚手机客户端下载 时时网站哪个好 江西时时号码查询结果