[01274893]高性能环保型稻麦秸秆石墨烯分级制动刹车片制备关键技术与应用

石墨烯刹车片作为摩擦材料产品中的一个新品种，与传统刹车片相比石墨烯刹车片刹车时耐高温度是传统刹车片的13倍，撞击强度是4倍，耐磨损是6倍，耐酸碱是15倍。

该刹车片颠覆了传统意义上的刹车概念，其研发诞生是顺应了刹车片及摩擦材料的市场发展趋势，具有刹车灵敏、噪音低、无落灰、耐高温、不腐蚀轮毂、不伤盘、使用寿命长、环保等优点，是其它产品无法比拟的，是目前国内进入欧洲OEM市场的汽车刹车片新秀。

然而，当今世界制备石墨和石墨烯的原材料来源稀缺，主要来自于天然石墨矿和石油生焦提炼的人造石墨，净化提炼成本较高，制成石墨烯材料被世人称为“黑黄金”，因此，用于刹车片摩擦材料的配置几乎没有市场推广的价值。

为此，盐城工学院联合江苏金麦穗新能源科技股份有限公司和江苏安捷汽车配件有限公司通过多年潜心研究与开发，攻克了植物纤维难以石墨化这一世界性难题，将广大农村难以处置的稻麦秸秆变废为宝，制备成优质廉价的稻麦秸秆人造石墨。

这一重大发明为开展人造石墨的广泛应用和石墨烯的低成本提取奠定了坚实的技术基础与物质基础，也为我国广大农村稻麦秸秆高值化综合利用开创了新局面。

在此基础上，经过科技攻关又将稻麦秸秆人造石墨采用氧化还原法制成氧化石墨烯材料，大大降低了石墨烯的制取成本。这一技术成果不仅使石墨烯在刹车片摩擦材料的应用具备了可行，而且由于石墨烯的改性技术，使制取的石墨烯摩擦材料的工艺更加灵活可变，便于根据不同刹车片的用户需求进行定制化调节。

项目通过研究稻麦秸秆人造石墨中碳粉含量、水分含量、化学组分等对氧化还原法制成石墨烯工艺的影响，在稻麦秸秆人造石墨制取石墨烯工艺参数研究的基础上，对原有的稻麦秸秆制成碳粉及人造石墨工艺进行改进，提高稻麦秸秆人造石墨参与氧化还原反应的效率。

掌握石墨烯摩擦材料生产工艺参数对刹车片制动性能的影响，研制出满足振动小、噪音低、落灰少等达到国家技术标准的带有多种功能的分级制动稻麦秸秆制备石墨烯刹车片。

另外，刹车片及其摩擦材料制造工艺对刹车片的性能也起着关键性的作用，同时关系到生产效率和生产成本等问题。鉴于此，为了进一步提升刹车片的性能，本项目针对汽车刹车片的自身特定功能、制造技术创新和生产设备研发创新三个技术问题，开展了一系列从分级制动稻麦秸秆制备石墨烯刹车片、生产线及设备的研发。

目前，高性能环保型稻麦秸秆石墨烯刹车片通过了GB5763-2008《汽车用制动器衬片》国家标准和欧盟标准的苛刻检测，获得了欧盟汽车刹车片最高级别的免检证书E-Mark认证。

经江苏省经信委分别于2016年和2017年鉴定“该稻麦秸秆石墨烯材料为国内外首创，其技术达到国内领先水平”和“稻麦秸秆石墨烯刹车片不仅填补了世界稻麦秸秆制造活性炭粉摩擦材料的技术空白，而其性能和技术达到国际先进水平”。