用于剎車的摩擦材料制造技術

一種不含銅和鈦酸鹽的無石棉摩擦材料。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種無石棉的摩擦材料，具體地涉及一種用于剎車片的摩擦材料，該剎車片被用于車輛或工業用機器的剎車。
技術介紹
無石棉基的摩擦材料中的銅具有很多有用的性能特性和工作特性，包括優良的增強強度，在高溫條件下的提高的摩擦系數和優良的熱傳遞性能。此外，銅還具有很多其他的優良品質增強摩擦材料和與摩擦材料配合的組件的壽命，同時降低剎車灰塵。鋼纖維有時被用來代替一些銅，但是鋼纖維并不具有銅的很多優良的屬性并且更容易被磨損，從而提高了轉子上的磨損量，摩擦材料抵靠在該轉子上與其配合。鋼纖維還可能產生灰塵，該灰塵可能迅速地且永久地污染車輛的車圈的表面光潔度。·本專利技術涉及一種無石棉摩擦材料，該材料中不含銅和銅合金。本專利技術的組成是特定的，因為它們提供了與通常的無石棉NAO或者使用了銅基的材料相同水平的摩擦，剎車片壽命，噪音和其他工作特性，但是本專利技術的組成中不含銅，也不含有含銅材料。該組成提供一類優良的摩擦材料，該摩擦材料具有含銅摩擦材料所具有的理想性能，但是不需要使用銅或銅合金。普遍應用于無石棉剎車片的另一種材料為鈦酸鹽。鈦酸鹽的普遍應用是因為鈦酸鹽具有與石棉類材料類似的獨特的高溫穩定性。有效的以六鈦酸鹽和八鈦酸鹽形式存在的鈦酸鹽材料也是有用的，因為這種材料能夠以一種均勻的，一致的傳遞層覆蓋在轉子表面。
技術實現思路
本專利技術涉及一種無石棉的摩擦材料，該材料中不含銅和銅合金。本專利技術的組成是特定的，因為它們提供了與使用了銅和鈦酸鹽基材料的通常的NAO無石棉(或ΝΑ0)相同水平的摩擦，剎車片壽命，噪音和其他工作特性，但是本專利技術的組成中不含銅和含銅材料，以及鈦酸鹽化合物。該組成提供了一類優良的摩擦材料,該摩擦材料具有含銅和鈦酸鹽材料所具有的理想性能，但是不需要使用銅和鈦酸鹽。根據本專利技術的另一個方面，用于剎車的摩擦材料具有體積比約為15-24%的至少一種粘合劑，體積比為3-13%的至少一種纖維，體積比小于6%的至少一種潤滑劑，體積比為9-22%的至少一種研磨劑，且該材料基本不含鈦酸鹽，銅和石棉。附圖說明結合隨后的詳細說明，權利要求書和附圖，本專利技術將更容易被理解，其中圖I是結合到示例性的剎車片內的示例性的摩擦材料的透視圖。具體實施例方式公開的是一種用于剎車片的無石棉的摩擦材料和其他剎車材料，該材料包括至少ー種粘合剤，至少ー種纖維，至少ー種潤滑剤，至少ー種研磨劑，該材料基本不含石棉鈦酸鹽和銅，或例如黃銅、青銅的銅合金。如圖I所示，摩擦材料20可被用于示例性的剎車片10。圖I所示出的剎車片10僅是ー種示例性的剎車片，其可以具有任何尺寸、形狀和構型。用于剎車片10的摩擦材料20通常被粘合或以其他方式固定于背板30上。現有技術通常都集中于試圖從摩擦片的組成中至少部分地移除銅或銅化合物，和某等級的鈦酸鹽，但是在不犧牲理想的工作特性的情況下獲得成功似乎是不可能的，這些理想的工作特性包含制動能力，使用壽命長，最小的轉子磨損，最少的剎車灰塵和車輛車圈的最低污染。基本不含鈦酸鹽，指的是基本不含類似鈦酸鉀，鈦酸鎂鉀，鈦酸鋰鉀，鈦酸鈣鉀，以及其他六-鈦酸鹽和八-鈦酸鹽，以及其他發展為石棉替代品的鈦酸鹽的化合物。本專利技術的無石棉的摩擦材料包含至少ー種粘合劑，該粘合劑可能包括直的或修飾的酚醛樹脂形式的酚醛樹脂。修飾的粘合劑的例子包括硅樹脂，腈綸，環氧樹脂和臆。該粘合劑占總組成的體積比約為15-24%。該粘合劑在該摩擦材料中充當基質將其他成分連接在一起。該粘合劑系統還可以包括兩種或多種類型粘合劑的混合物，如果需要的話，至少一種粘合劑是酚醛樹脂型的粘合劑以在特定的應用中實現所需的工作特性。該至少ー種纖維占總摩擦材料組成體積的約3-13%。該纖維可以選自芳香族聚酰胺纖維，聚丙烯腈(PAN)纖維和纖維素纖維。芳香族聚酰胺纖維優選的平均長度為I.09mm，其范圍約在O. 92mm-l. 26mm之間。PAN纖維的長度范圍約在5. 0_7. 5mm之間。纖維素纖維的長度小于1mm。該纖維為摩擦材料提供整體性和結構強度。纖維還在制造過程中有助于預固化的預成型的穩定性。各種纖維和纖維長度因此可用于控制摩擦材料的生產和工作特性。纖維的來源可以是合成的或天然的，纖維的形式可以是純的或回收的。該至少ー種潤滑劑被包含在摩擦材料中以降低片和盤在工作中的磨損。該至少一種潤滑劑占總摩擦材料組成體積的6%或更少。可選的潤滑劑材料包含金屬硫化物，有機潤滑剤，金屬潤滑劑或其組合。金屬硫化物的例子包括，但不局限于硫化錫，三硫化銻，三氧化銻，硫化鋅和硫化鉄。有機潤滑劑的例子是酞菁染料，而金屬潤滑劑的例子包括錫粉和鋅粉。金屬硫化物包括金屬硫化物復合物，例如那些具有硫化錫作為主要成分的復合物。該摩擦材料進ー步包括研磨劑,例如硬質研磨劑和溫和研磨劑。該研磨劑通常占最終摩擦材料組成的體積比約為9-22%。更具體地是，當溫和研磨劑占最終摩擦材料組成的體積比約為3-14%時，該硬質研磨劑占最終摩擦材料組成的體積比約為3-14%。硬質研磨劑的例子包括某些礦物纖維，氧化鋯，氧化鋁，氧化鎂，硅酸鋯，硅土，ニ氧化硅，沙子，碳化硅，多鋁紅柱石(mullite)和氧化鉄。硬質研磨劑通常具有摩氏硬度范圍中較高的數值。研磨劑的其他例子包括某些等級的特定纖維，該纖維包含復合礦物硅酸鹽(例如硅酸鈣鎂，硅酸鈣鎂鋯，硅酸鈣鎂鋁，硅酸鎂鋁)。其他已知的性質溫和的研磨劑包括不同化學價的氧化鐵，其他金屬氧化物，以及具有摩氏硬度范圍中相對較低數值的材料和礦物。當溫和研磨劑的使用濃度較高時，硬質研磨劑的使用濃度應當較低，從而實現相同的所需摩擦水平。包含在摩擦材料中的其他成分構成平衡組分并可以基本分為填充劑和/或修飾齊U。該其他成分占該摩擦材料的總組成的約46-64%。該其他成分通常為該配方提供體積，降低成本，降低噪音并有利于在轉子表面涂覆均勻的傳遞層。合適的填充劑的例子包括石灰，氧化鈣，重晶石，包括硫酸鋇，石墨，石油焦，脫硫焦炭，硅酸鈣，橡膠(包括各種粉末橡膠和回收橡膠)，摩擦灰塵(包括褐色，黑色，直的，修飾的或其他級別的摩擦灰塵)。下面的表格給出了使用本專利技術制備的示例性的具有足夠的工作性能的摩擦材料。每個例子用于評估某個生產特性，包括混合，預成型，沖壓，物理硬度，物理壓縮，室溫下與背板的結合，在300°C與背板的結合；同時用于評估某個工作特性(包括摩擦片壽命，片磨損，轉子磨損特性和成本)。下面描述的所有組成均用體積百分比表示，為了簡單起見僅示出最接近的整數。該例子中的摩擦材料通過混合，沖壓和固化操作進行加工和形成，該操作是工業上用于制造剎車片摩擦材料所通常采用的操作。這就需要甩干地混合成分，可選的使用犁(plows)和砍刀(choppers)將各成分混合成均勻的混合物。該混合物在室溫沖壓操作中被沖壓為預成型件或圓片。該圓片被放置于熱模中，在其一側面附上金屬背板并將該金屬背板熱壓固化到摩擦材料上與背板連接以形成最終的剎車片。準備投入市場的用于測試片的樣品需要在打包進行商業銷售之前進行后烘烤操作和一次或多次的拋光操作。例子1-13的樣品被后烘烤。加工工藝的變形可以包括將混合物直接打散填充入壓膜中或者通過使用 液體粘合劑系統填充入壓膜中。該摩擦材料可以被直接連接至背板或者通過使用工業上已知的下層材料將摩擦材料連接至背板。例子I粘合劑 本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種用于剎車的摩擦材料，包括 體積比約為15-24%的粘合劑； 體積比為3-13%的纖維； 體積比小于或等于6%的至少一種潤滑劑； 體積比為9-22%的一種或多種研磨劑；以及 其特征在于，所述材料基本不含鈦酸鹽和銅。2.如權利要求I所述的摩擦材料，其特征在于，所述粘合劑基本由酚醛樹脂組成。3.如權利要求I所述的摩擦材料，其特征在于，所述粘合劑包括一種或多種直的或修飾的酚醛樹脂系統的混合物。4.如權利要求I所述的摩擦材料，其特征在于，所述粘合劑不是酚醛樹脂。5.如權利要求I所述的摩擦材料，其特征在于，所述粘合劑是酚醛樹脂和非酚醛樹脂的混合物。6.如權利要求I所述的摩擦材料，其特征在于，所述纖維選自由芳香族聚酰胺，聚丙烯腈和纖維素纖維組成的組中。7.如權利要求I所述的摩擦材料，其特征在于，所述潤滑劑基本由金屬硫化物，有機潤滑劑和金屬潤滑劑中的至少一種組成。8.如權利要求7所述的摩擦材料，其特征在于，所述潤滑劑選自基本由硫化錫，三硫化銻，三氧化銻，硫化鋅，硫化銅，硫化鐵，酞菁染料，錫粉和鋅粉組成的組中。9.如權利要求7所述的摩擦材料，其特征在于，所述潤滑劑包括金屬硫化物。10.如權利要求7所述的摩擦材料，其特征在于，所述潤滑劑包括金屬硫化物和三硫化銻的組合。11.如權利要求7所述的摩擦材料，其特征在于，所述潤滑劑僅包括三硫化銻。12.如權利要求I所述的摩擦材料，其特征在于，所述研磨劑包含占所述材料的體積比為3-14%的硬質研磨劑和體積比為3-14%的溫和研磨劑。13.如權利要求12所述的摩擦材料，其特征在于，所述硬質研磨劑基本由硬質礦物纖維，氧化鋯，鋯石和氧化鋁中的至少一種組成。14.如權利要求12所述的摩擦材料，其特征在于，所述溫和研磨劑基本由云母，礦物纖維，氧化鐵和氧化鎂中的至少一種組成。15.如權利要求12所述的摩擦材料，其特征在于，所述研磨劑基本由硬質礦物纖維，氧化鋯，鋯石，硅酸鋯，云母，氧化鋁，陶瓷纖維，硅酸鈣鎂，硅酸鈣鎂鋯，硅酸鈣鎂鋁，硅酸鎂鋁，硅土，二氧化硅...

【專利技術屬性】
技術研發人員：維賈伊·蘇布拉瑪尼安，
申請(專利權)人：費德羅莫格爾制品有限公司，
類型：
國別省市：