具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明实施例的一种替代铜纤维的铝合金切片刹车片，刹车片不含有铜组分，刹车片包括以下重量份的组分：5-30重量份的铝合金切片，3-10 重量份的酚醛树脂、2-6重量份的芳纶纤维、2-5重量份的摩擦粉、5-15重量份的钛酸钾晶须、5-10重量份的无锑硫化物和15-25重量份的重晶石，由于刹车片不含有铜组分，因此实际制动过程中，在刹车盘摩擦作用下，刹车片产生的粉尘中便不会含有铜组分，从而可以减轻对环境造成的污染(尤其是铜污染)，此外采用上述组成材料制得的刹车片，具有良好的摩擦稳定性能和耐热性能，安全环保，实用性强。

具体而言，铝合金切片是刹车片的主要基体材料。铝合金是以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金，是轻金属材料之一。铝合金除具有铝的一般特性外，由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性。铝合金的密度为2.63～2.85g/cm，有较高的强度(σb为110～650MPa)，比强度接近高合金钢，比刚度超过钢，有良好的铸造性能和塑性加工性能，良好的导电、导热性能，良好的耐蚀性和可焊性，可作结构材料使用，在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用。铝合金切片的相关结构和加工工艺已被本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。

酚醛树脂也叫电木，又称电木粉。固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质，因含有游离酚而呈微红色，实体的比重平均1.7左右，易溶于醇，不溶于水，对水、弱酸、弱碱溶液稳定。由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。因选用催化剂的不同，可分为热固性和热塑性两类。酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。液体酚醛树脂为黄色、深棕色液体，如：碱性酚醛树脂主要做铸造黏结剂。酚醛树脂最重要的特征就是耐高温性，即使在非常高的温度下，也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性。正因为这个原因，酚醛树脂才被应用于一些高温领域，例如耐火材料，摩擦材料，粘结剂和铸造行业。因此，在刹车片的原料中添加酚醛树脂后可以提高刹车片的摩擦稳定性。

芳纶纤维全称为"聚对苯二甲酰对苯二胺",英文为Aramid fiber(杜邦公司的商品名为Kevlar)，是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,其强度是钢丝的5～6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2～3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560度的温度下，不分解，不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。因此，在刹车片的原料中添加芳纶纤维后可以提高刹车片的强度和耐磨性。

钛酸钾晶须是精细钛酸钾(K2O-8TiO2)纤维的商品名称，具有比玻璃纤维和石墨纤维更为优异的特性，自向公众推广的十多年来，它的应用范围被不断地拓宽。作为一种替代金属的新兴材料，能生产出比传统机械金属更小更轻的零件，符合当今时代的需要，也可用于替代石棉。广泛应用于新的工业领域，如汽车、办公自动化机械、信息产业、环境保护等。钛酸钾晶须的优点如下：(1)是特别优异的单晶体(尺寸只有玻璃纤维的1/1000)；(2)强度高、刚性好(和石墨的强度和刚性一样)；(3)硬度低(仅相当于铝)；(4) 优异的纵横比(直径为0.1～0.6μm，长度为3～20μm)；(5)耐摩擦性好。因此，在刹车片的原料中添加钛酸钾晶须后可以进一步提高刹车片的强度和耐磨性。

无锑硫化物是一种应用于摩擦材料的新型材料，由于不含锑这一重金属元素，因此是一种较为安全环保的新型材料。在摩擦材料制品高温时段，能降低有机粘合剂的分解速度，起到了高温无机粘合剂和润滑摩擦调整剂的作用，抗热衰退性能良好。因此，在刹车片的原料中添加无锑硫化物后可以进提高刹车片的摩擦稳定性和耐热性。

重晶石是钡的最常见矿物，它的成分为硫酸钡。重晶石化学性质稳定，不溶于水和盐酸，无磁性和毒性，重晶石可作为刹车片原料的填料，有利于充分发挥各组成成分见的协同作用，进而使得刹车片能具有稳定的摩擦系数、较低的磨损率、较好的耐热性等性能。

根据本发明实施例的替代铜纤维的铝合金切片刹车片，由于不含有铜组分，因此实际制动过程中，在刹车盘摩擦作用下，刹车片产生的粉尘中便不会含有铜组分，从而可以减轻对环境造成的污染(尤其是铜污染)，此外刹车片包括以下重量份的组分：5-30重量份的铝合金切片，3-10重量份的酚醛树脂、2-6重量份的芳纶纤维、2-5重量份的摩擦粉、5-15重量份的钛酸钾晶须、5-10重量份的无锑硫化物和15-25重量份的重晶石，而采用上述组成材料制得的刹车片，具有良好的摩擦稳定性能和耐热性能，安全环保，实用性强。

在一些实施例中，刹车片还包括其他填料。填料是刹车片材料的主要成分之一，包括多种摩擦性能调节剂和其他配合剂。它的主要作用是对刹车片材料的摩擦磨损性能、高温摩擦系数、散热、噪音进行多方面调节，使刹车片能更好地满足各种极端工况条件下的制动要求。例如在制备刹车片时，除了上述的组分外，还可以根据需求添加石墨、硫化锌、硫化亚锡、氧化硅、氧化铝和铁黄等等。

如图1所示，根据本发明实施例的一种替代铜纤维的铝合金切片刹车片的制备方法，包括以下步骤：

S1、配制刹车片的原料；

S2、将原料放到热压模具中压制成型后制得第一中间品；

S3、将第一中间品经热处理后制得第二中间品；

S4、对第二中间品进行磨削喷涂后制得成品。

采用上述步骤制得的刹车片，生产成本低，而且便于加工成型，成型产品具有良好的性能，能满足使用需求。

具体而言，在步骤S1中，先按重量比依次称取铝合金切片、酚醛树脂、芳纶纤维、摩擦粉、钛酸钾晶须、无锑硫化物和重晶石，然后再将上述组分混合后得到原料。

实际在混合过程中，为了获得更好的制备效果，上述的混合为搅拌混合，并且应达到混合均匀的程度。

此外，在步骤S2中，热压模具的加热温度为150-163℃，热压模具的加压压力为13-18Mpa，热压模具的压制时长为5-8分钟，由此可使得第一中间品具有较好的成型质量。

在步骤S3中，第一中间品需要经过热处理以得到第二中间品，热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺，常见的热处理工艺包括正火、退火、回火、调质等等。具体采用哪种热处理工艺，可根据实际需求选择，这里不做限制。

优选地，热处理的温度为170-190℃，热处理的时间为2-5小时，由此可使得刹车片能获得较好的热处理效果，有利于提高相应的物理性能和化学性能。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。