CN115916921A

CN115916921A - 复合氧化物粉末、摩擦材料组合物及摩擦材料

Info

Publication number: CN115916921A
Application number: CN202180003418.6A
Authority: CN
Inventors: 锅田卓二; 高瀬元希
Original assignee: Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co Ltd
Priority date: 2021-06-14
Filing date: 2021-06-14
Publication date: 2023-04-04
Also published as: KR20230128122A; US20240133439A1; WO2021225181A1; CN116917235A; JPWO2022264961A1; KR20240021314A; US20220396494A1; WO2022264961A1; JPWO2021225181A1; EP4357302A1

Abstract

一种复合氧化物粉末，含有铈、锆和铝；比表面积为0.5m²/g以上10m²/g以下。

Description

复合氧化物粉末、摩擦材料组合物及摩擦材料

技术领域

本发明涉及复合氧化物粉末、摩擦材料组合物以及摩擦材料。

背景技术

汽车等大多使用刹车片来制动。以前，通过添加石棉来获得刹车片所需的性能是主流。然而，近年来，由于环境负荷问题，正在要求且积极地研究开发无石棉的刹车片。

另外，以前，一般用于刹车片的摩擦材料多采用锆原矿石的粉末，或从原矿石中除去硅等杂质而得到的氧化锆的粉末。然而，近年来原材料价格飞涨，含有来自矿石的放射性元素等问题时有发生。

专利文献1公开了一种摩擦材料，其在用热固化树脂将纤维基材与摩擦调节剂粘合而成的摩擦材料中，包含稀土氧化物作为所述摩擦调节剂的至少一部分。另外，专利文献1公开了CeO₂、La₂O₃、Y₂O₃等稀土氧化物的硬度比氧化铝等一般的研磨材料低，难以发生变质等，因此可以在获得高且稳定的摩擦系数的同时减少对配合材料的侵蚀的效果。

专利文献2公开了一种含有粘合剂、有机填充材料、无机填充材料和纤维基材的摩擦材料组合物，该摩擦材料组合物中不含铜元素，所述无机充填材料选自以下材料的一种或两种以上：平均粒径10nm～50μm的γ氧化铝、平均粒径1～20μm的白云石、平均粒径1～20μm的碳酸钙、平均粒径1～20μm的碳酸镁、平均粒径1～20μm的二氧化锰、平均粒径10nm～1μm的氧化锌、平均粒径1.0μm以下的四氧化三铁、平均粒径0.5～5μm的氧化铈以及平均粒径5～50nm的氧化锆。另外，专利文献2公开了当用作汽车用盘式刹车片等的摩擦材料时，即使不使用环境负荷高的铜，也具有耐衰退性和超过500℃高温的耐磨损性优异的效果。

专利文献3公开了一种含有粘合剂、有机填充材料、无机填充材料和纤维基材的摩擦材料组合物，该摩擦材料组合物中不含铜元素，包含具有多个凸起形状的钛酸钾和平均粒径为1～2.5μm的硅酸锆。另外，专利文献3公开了即使不使用环境负荷高的铜，高温下的耐磨损性也优异，异响也少的效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-13009号公报

专利文献2：国际公开第2016/060129号公报

专利文献3：日本特开2016-79246号公报

发明内容

发明要解决的问题

近年，正在进行不使用石棉的刹车片(无石棉有机刹车片(NAO刹车片))的研发开发。NAO刹车片的弱点之一是连续使用导致制动力下降(衰退现象)。μ值因衰退现象而大幅下降时，会导致刹车时的不适感。另外，近年来，有需要高μ值的刹车片的倾向，但在高μ值的情况下，会产生急刹车时的μ值与轻刹车时的μ值之差易于变大的问题。若急刹车时的μ值与轻刹车时的μ值之差变大，则会导致刹车时的不适感。

以下，在本说明书中说明急刹车时的μ值与轻刹车时的μ值之差小有利于摩擦稳定性。

本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种可以得到摩擦材料的复合氧化物粉末，该摩擦材料在被用作刹车片的摩擦材料时，在耐衰退性优异、具有高μ值的同时，摩擦稳定性也优异。另外，本发明的另一个目的在于提供一种含有该复合氧化物粉末的摩擦材料组合物。另外，本发明的另一个目的在于提供一种由该摩擦材料组合物的成型体构成的摩擦材料。

解决问题的方案

本发明人对用作刹车片的摩擦材料的粉末进行了潜心研究。结果惊讶地发现，在将氧化锆粉末和氧化铝粉末与二氧化铈粉末混合、熔融、粉碎后得到的粉末用作刹车片的摩擦材料时，可以得到不仅耐衰退性优异、具有高μ值，且摩擦稳定性优异的摩擦材料，直至完成本发明。

即，本发明的复合氧化物粉末的特征在于，

含有铈、锆和铝；

比表面积为0.5m²/g以上10m²/g以下。

根据本发明人等的研究，不含锆或铝的氧化铈(二氧化铈)粉末虽然耐衰退性优异，但无法获得高μ值，另外，摩擦稳定性也差。相对于此，在本发明中，复合氧化物粉末除铈以外还含有锆和铝且比表面积为10m²/g以下，因此在该复合氧化物粉末用作刹车片的摩擦材料时，可以得到不仅耐衰退性优异、具有高μ值，且摩擦稳定性优异的摩擦材料。从实施例中也可以看出这一点。

关于当使用除铈以外还含有锆和铝的复合氧化物粉末时，可以得到不仅耐衰退性优异、具有高μ值，且摩擦稳定性优异的摩擦材料这一点，虽然细节尚不明确，但本发明人等推测，由于该复合氧化物粉末具有固溶氧化锆和二氧化铈的晶相以及含有铈和铝的晶相这两种晶相，所以具有了这样的特性。另外，推测由于比表面积在10m²/g以下，所以可以得到高硬度和高μ值。

此外，专利文献1～3中没有公开含有铈、锆和铝这三种元素的复合氧化物粉末。另外，专利文献1～3也没有公开兼具耐衰退性优异、高μ值、摩擦稳定性优异这3个特性的发明或效果。

在所述构成中，优选晶体直径在100nm以上800nm以下的范围内。

晶体直径在100nm以上时，结晶可以充分生长，可以容易地获得高μ值等特性。

在所述构成中，优选粒径D₅₀在0.5μm以上20μm以下。

粒径D₅₀在0.5μm以上20μm以下时，可以更容易地获得高μ值等特性。

在所述构成中，优选粒径D₉₉在60μm以下。

粒径D₉₉在60μm以下时，可以更容易地获得高μ值等特性。

在所述构成中，优选单粒抗压强度在50N以上300N以下的范围内。

单粒抗压强度在50N以上时，粒子的强度高，可以特别容易地获得高μ值等特性。

在所述构成中，优选的是，铈的含量以氧化物计在40质量％以上95质量％以下；

锆的含量以氧化物计在0.1质量％以上50质量％以下的范围内；

铝的含量以氧化物计在0.1质量％以上10质量％以下的范围内。

铈的含量以氧化物计在40质量％以上95质量％以下，锆的含量以氧化物计在0.1质量％以上50质量％以下的范围内，铝的含量以氧化物计在0.1质量％以上10质量％以下的范围内时，该比例适合获得高μ值等特性。

如上所述，本发明人等推测，由于该复合氧化物粉末具有固溶氧化锆和氧化铈的晶相以及含有铈和铝的晶相这两种晶相，因此能够得到高μ值等特性。

其中，铈的含量以氧化物计在40质量％以上95质量％以下，锆的含量以氧化物计在0.1质量％以上50质量％以下的范围内，铝的含量以氧化物计在0.1质量％以上10质量％以下的范围内时，固溶氧化锆和氧化铈的晶相和含有铈和铝的晶相的比例适合获得高μ值等特性。

在所述构成中，优选的是，铈的含量以氧化物计在49质量％以上91质量％以下；

锆的含量以氧化物计在1质量％以上43质量％以下的范围内；

铝的含量以氧化物计在1质量％以上8质量％以下的范围内。

铈的含量以氧化物计在49质量％以上91质量％以下，锆的含量以氧化物计在1质量％以上43质量％以下的范围内，铝的含量以氧化物计在1质量％以上8质量％以下的范围内时，该比例更适合获得高μ值等特性。

在所述构成中，优选含有CeAlO₃。

在含有CeAlO₃时，高μ值等特性更优异。

在所述构成中，优选含有铈以外的稀土元素。

在含有铈以外的稀土元素时，晶相稳定，可以获得更高的μ值。

在所述构成中，优选含有以氧化物计在0.1质量％以上5质量％以下的范围内的铈以外的稀土元素。

在含有以氧化物计在0.1质量％以上5质量％以下的范围内的铈以外的稀土元素时，晶相更稳定，可以获得更高的μ值。

在所述构成中，优选所述铈以外的稀土元素选自由钇和镧组成的组中的一种以上。

在所述铈以外的稀土元素选自由钇和镧组成的组中的一种以上时，晶相稳定，可以获得高μ值。

在所述构成中，也可以含有碱土元素。

在含有碱土元素时，稳定性稍逊于氧化钇等稀土元素，但可以廉价制造。

在所述构成中，优选用于摩擦材料。

所述复合氧化物粉末在用于刹车片的摩擦材料时，能够得到不仅耐衰退性优异、具有高μ值，且摩擦稳定性优异的摩擦材料，因此，可适用于摩擦材料。

另外，本发明的摩擦材料组合物的特征在于，包含摩擦调节剂、纤维基材和粘合剂，

包含作为摩擦调节剂的所述复合氧化物粉末。

根据所述构成，由于包含作为摩擦调节剂的所述复合氧化物粉末，在成型该摩擦材料组合物用于刹车片的摩擦材料时，可以得到不仅耐衰退性优异、具有高μ值，且摩擦稳定性优异的摩擦材料。

在所述构成中，在将摩擦材料组合物整体设为100质量％时，优选所述复合氧化物粉末的含量在5质量％以上20质量％以下的范围内。

在将摩擦材料组合物整体设为100质量％时，若所述复合氧化物粉末的含量在5质量％以上20质量％以下的范围内，则可以更容易地获得高μ值等特性。

另外，本发明的摩擦材料的特征在于，由所述摩擦材料组合物的成型体构成。

根据所述构成，由于由所述摩擦材料组合物的成型体构成，可以得到不仅耐衰退性优异、具有高μ值，且摩擦稳定性优异的摩擦材料。

在所述构成中，优选的是，根据汽车工业协会标准JASO C406，实施9次在下述测定条件A测定的第1热衰退试验，在得到的行为峰中，计算显示最小摩擦系数时的最大值μ值和最小值μ值的平均值，该平均值在0.20μ以上。

＜测定条件A＞

制动初速度100km/h

制动间隔35秒

第1次测定时的制动前刹车温度80℃

制动减速度0.45G

制动次数9次

所述数值在0.20μ以上时，可以进一步降低刹车时的不适感。

在所述构成中，优选的是，根据汽车工业协会标准JASO C406，在下述测定条件B下测定的摩擦系数的平均值即磨合μ值在0.40以上。

＜测定条件B＞

制动初速度65km/h

制动前刹车温度120℃

制动减速度0.35G

测定次数200次

在所述磨合μ值在0.40以上时，可以通过少量按压获得更强的制动力。

在所述构成中，根据汽车工业协会标准JASO C406，将在下述测定条件C下测定的第2效果试验中测定次数8次的摩擦系数的平均值作为摩擦系数X，

根据汽车工业协会标准JASO C406，将在下述测定条件D下测定的第2效果试验中测定次数8次的摩擦系数的平均值作为摩擦系数Y时，

优选摩擦系数之差[(摩擦系数X)-(摩擦系数Y)]在0.12以下。

＜测定条件C＞

制动初速度100km/h

制动前刹车温度80℃

制动减速度0.2G

测定次数8次

＜测定条件D＞

制动初速度100km/h

制动前刹车温度80℃

制动减速度0.7G

测定次数8次

所述摩擦系数之差[(摩擦系数X)-(摩擦系数Y)]在0.12以下时，可以进一步降低刹车时的不适感。

发明效果

根据本发明，提供一种复合氧化物粉末，当用作刹车片的摩擦材料时，可以得到不仅耐衰退性优异、具有高μ值，且摩擦稳定性优异的摩擦材料。另外，提供一种含有该复合氧化物粉末的摩擦材料组合物。另外，提供一种由该摩擦材料组合物的成型体构成的摩擦材料。

附图说明

图1是根据实施例4的复合氧化物粉末的X射线衍射光谱。

具体实施方式

下面对本发明的实施方式进行说明。但是，本发明不仅限于这些实施方式。此外，在本说明书中，氧化锆(二氧化锆)是一般的氧化锆，包含10质量％以下的含铪的杂质金属化合物(不可避免的杂质)。

[复合氧化物粉末]

本实施方式的复合氧化物粉末，

含有铈、锆和铝；

比表面积为0.5m²/g以上10m²/g以下。

由于本实施方式的复合氧化物粉末除铈以外还含有锆和铝且比表面积在10m²/g以下，因此当该复合氧化物粉末用作刹车片的摩擦材料时，可以得到不仅耐衰退性优异、具有高μ值，且摩擦稳定性优异的摩擦材料。从实施例中也可以看出这一点。

(复合氧化物粉末的组成)

本实施方式的复合氧化物粉末整体含有铈(Ce)、锆(Zr)和铝(Al)，形成为多种氧化物的复合物。多种氧化物的复合物是指组成比例不同的2种以上的氧化物结合成一体的物质。

此外，本实施方式的复合氧化物粉末不是二氧化铈(氧化铈)、氧化锆(二氧化锆)、氧化铝(三氧化二铝)的混合物。

所述复合氧化物粉末中所含的铈的含量以氧化物计优选在40质量％以上，更优选在49质量％以上，进一步优选在53质量％以上，尤其优选在56质量％以上，特别优选在60质量％以上。

所述复合氧化物粉末中所含的铈的含量以氧化物计优选在95质量％以下，更优选在92质量％以下，进一步优选在91质量％以下，尤其优选在90质量％以下，特别优选在88质量％以下。

摩擦材料表面的温度由于摩擦热而达到400～800℃，使得摩擦材料中所含的树脂成分蒸发。此时，生成的蒸发气体产生强还原气氛。由于本实施方式的复合氧化物粉末含有氧化铈，因此可以通过氧化铈的化合价变化来供给氧，从而抑制摩擦材料的还原。尤其是，当含有大量氧化铈时(在以氧化物计含有40质量％以上的铈时)可以进一步抑制摩擦材料的还原。通常，由于摩擦材料为氧化物，因此在强还原气氛中氧被剥夺，硬度有可能降低，但在本实施方式中，由于含有氧化铈，因此抑制了因摩擦材料的还原而导致的硬度降低。

所述复合氧化物粉末中所含的锆的含量以氧化物计优选在0.1质量％以上，更优选在1质量％以上，进一步优选在3质量％以上，尤其优选在4质量％以上，特别优选在5质量％以上。

所述复合氧化物粉末中所含的锆的含量以氧化物计优选在50质量％以下，更优选在45质量％以下，进一步优选在43质量％以下，尤其优选在35质量％以下，特别优选在30质量％以下。

所述复合氧化物粉末中所含的铝的含量以氧化物计优选在0.1质量％以上，更优选在1质量％以上，进一步优选在2质量％以上，尤其优选在3质量％以上。

所述复合氧化物粉末中所含的铝的含量以氧化物计优选在10质量％以下，更优选在8质量％以下，进一步优选在7质量％以下，尤其优选在6质量％以下，特别优选在5质量％以下。

关于所述复合氧化物粉末中所含的铈、锆、铝的含量，其中优选的是，铈的含量以氧化物计在40质量％以上95质量％以下，锆的含量以氧化物计在0.1质量％以上50质量％以下的范围内，铝的含量以氧化物计在0.1质量％以上10质量％以下的范围内。

另外更优选的是，铈的含量以氧化物计在49质量％以上91质量％以下，锆的含量以氧化物计在1质量％以上43质量％以下的范围内，铝的含量以氧化物计在1质量％以上8质量％以下的范围内。

铈、锆、铝的含量在上述数值范围内时，该比例适合获得高μ值等特性。

所述复合氧化物粉末也可以含有铈以外的稀土元素。若含有铈以外的稀土元素，则晶相稳定，可以获得更高的μ值。

铈以外的稀土元素例如可以列举，钪、钇、镧、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥等。所述复合氧化物粉末中所含的铈以外的稀土元素可以是1种，也可以是2种以上。作为铈以外的稀土元素，其中，优选为选自由钇和镧组成的组中的1种以上，特别优选为钇。当含有钇、镧时，特别是含有钇时，晶相更稳定，可以获得更高的μ值。

在将复合氧化物粉末整体设为100质量％时，铈以外的稀土元素的含量以氧化物计优选在0.1质量％以上，更优选在1质量％以上。

在将复合氧化物粉末整体设为100质量％时，铈以外的稀土元素的含量以氧化物计优选在5质量％以下，更优选在4质量％以下，进一步优选在3质量％以下。

含有以氧化物计在0.1质量％以上5质量％以下的范围内的铈以外的稀土元素时，晶相更稳定，可以获得更高的μ值。

在不损害本发明的效果的范围内，所述复合氧化物粉末可以含有其他元素。所述其他元素例如是碱元素、碱土元素、过渡金属元素。

(比表面积)

所述复合氧化物粉末的比表面积在0.5m²/g以上10m²/g以下。所述比表面积优选在1m²/g以上，更优选在1.5m²/g以上，进一步优选在1.8m²/g以上，尤其优选在2m²/g以上。

所述比表面积优选在4.5m²/g以下，更优选在4m²/g以下，进一步优选在3.5m²/g以下，尤其优选在3.2m²/g以下，特别优选在3m²/g以下。

所述比表面积在0.5m²/g以上5m²/g以下时，所述复合氧化物粉末可以容易地成为具有所需的结晶性和强度的熔融固化物。另外，由于制造方法的特性，熔融固化物中可包含半熔融固化物。

获得具有所述比表面积的复合氧化物粉末的方法例如是，将氧化锆粉末和氧化铝粉末与二氧化铈粉末混合、熔融、粉碎。

所述复合氧化物粉末的比表面积是指通过实施例所述的方法得到的值。

(晶体直径)

所述复合氧化物粉末的晶体直径优选在100nm以上800nm以下的范围内。所述晶体直径更优选在200nm以上，进一步优选在300nm以上，尤其优选在350nm以上。所述晶体直径更优选在700nm以下，进一步优选在650nm以下，尤其优选在600nm以下。

所述晶体直径在100nm以上时，结晶可以充分成长，可以容易地获得高μ值等特性。另一方面，没有必要过度促进结晶成长。所述晶体直径没有特别的上限，但考虑到生产性，所述晶体直径优选在800nm以下。

通过将XRD测定中的2θ为40°～42°的峰的测定结果应用于下述Scherrer公式来计算所述晶体直径。

Dp＝(K×λ)/βcosθ

其中，Dp为复合氧化物粉末的晶体直径，λ为X射线的波长，θ为衍射角，K为被称为形状因子的常数，β为装置校正了衍射线扩展后的峰宽。

2θ为40°～42°的峰是来自CeAlO₃的(111)的峰。

XRD的详细测定条件如实施例中所记载的。

获得具有所述晶体直径的复合氧化物粉末的方法例如是，将氧化锆粉末和氧化铝粉末与二氧化铈粉末混合、熔融、粉碎。

(晶相)

如上所述，所述复合氧化物粉末整体包含铈、锆和铝，形成为多种氧化物的复合物。构成复合物的各氧化物只要含有铈、锆和铝中的至少一种即可，不必全部含有这三种。所述复合物可以进一步包含除铈、锆和铝以外的氧化物作为复合物的一部分。所述复合物可以包含氧化物以外的化合物(元素)作为复合物的一部分。

所述复合氧化物粉末优选为如下复合物，其中含有：含有铈和氧化锆的氧化物(以下称为晶相A)，和含有铈和铝的氧化物(以下称为晶相B)。

所述晶相A是氧化锆在二氧化铈中的固溶物，没有特定的组成式。若所述复合氧化物粉末具有晶相A，则具有氧储存/释放能力，可抑制硬度降低。另外，高μ值等特性更加优异。

所述晶相B的组成式为CeAlO₃。

在所述复合氧化物粉末具有晶相A和晶相B两种晶相时，可以得到不仅耐衰退性优异、具有高μ值，且摩擦稳定性优异的摩擦材料。

所述复合氧化物粉末含有铈以外的稀土元素时，将含有与铈以外的稀土元素的添加量对应的氧化物作为复合物的一部分。尤其是，在所述复合氧化物粉末含有钇和镧作为铈以外的稀土元素时，钇和镧固溶在二氧化铈和氧化锆中。

(粒径D₅₀)

所述复合氧化物粉末的粒径D₅₀优选在20μm以下。所述粒径D₅₀更优选在0.8μm以上，进一步优选在1μm以上，尤其优选在1.5μm以上，特别优选在2μm以上，格外优选在2.3μm以上。所述粒径D₅₀更优选在15μm以下，进一步优选在10μm以下，尤其优选在7μm以下，特别优选在5μm以下，格外优选在4μm以下。

所述粒径D₅₀在20μm以下时，可以更容易地获得高μ值等特性。

(粒径D₉₀)

所述复合氧化物粉末的粒径D₉₀优选在25μm以下。所述粒径D₉₀更优选在3μm以上，进一步优选在5μm以上，尤其优选在6.5μm以上。所述粒径D₉₀更优选在21μm以下，进一步优选在15μm以下，尤其优选在10μm以下，特别优选在8μm以下。

所述粒径D₉₀在25μm以下时，可以更容易地获得高μ值等特性。

(粒径D₉₉)

所述复合氧化物粉末的粒径D₉₉优选在60μm以下。所述粒径D₉₉更优选在50μm以下，进一步优选在48μm以下，尤其优选在20μm以下，特别优选在15μm以下。所述粒径D₉₉优选在5μm以上，更优选在7μm以上，进一步优选在10μm以上，尤其优选在11μm以上。

所述粒径D₉₉在60μm以下时，可以更容易地获得高μ值等特性。

所述复合氧化物粉末的粒径D₅₀、粒径D₉₀、粒径D₉₉是指通过实施例所述的方法得到的值。另外，本说明书记载的所述粒径D₅₀、所述粒径D₉₀、所述粒径D₉₉是以体积为基准进行测定，所述粒径D₅₀是相当于由激光衍射法测定的最小粒径值的50％累计值的粒径，所述粒径D₉₀是相当于由激光衍射法测定的最小粒径值的90％累计值的粒径，所述粒径D₉₉是相当于由激光衍射法测定的最小粒径值的99％累计值的粒径。

获得具有所述粒径D₅₀、所述粒径D₉₀、所述粒径D₉₉的复合氧化物粉末的方法例如是，控制将氧化锆粉末和氧化铝粉末与二氧化铈粉末混合、熔融、粉碎以得到复合氧化物粉末时的粉碎条件的方法。

(单粒抗压强度)

所述复合氧化物粉末的单粒抗压强度优选在50N以上300N以下的范围内。所述单粒抗压强度更优选在70N以上，进一步优选在80N以上，尤其优选在90N以上，特别优选在100N以上，格外优选在110N以上。不特别限制所述单粒抗压强度的上限，所述单粒抗压强度可以在250N以下、230N以下、210N以下、190N以下、180N以下等。

所述单粒抗压强度是用粉碎前的粒子测定的。可以使用粒径2.36mm～2.80mm范围内的粒子作为粉碎前的粒子。所述粒径的粒子可以使用市售的筛子来获得。测定个数为50个，取平均值作为单粒抗压强度。使用拉伸压缩测试机为测定装置。具体的，拉伸压缩测试机使用(株)今田制作所社生产的SV-201-NSL。加载速度为0.50mm/min。

所述单粒抗压强度的详细测定方法如实施例所记载的。

获得具有所述单粒抗压强度的复合氧化物粉末的方法例如是，将氧化锆粉末和氧化铝粉末与二氧化铈粉末混合、熔融、粉碎的方法。

(密度(真比重))

所述复合氧化物粉末的真比重优选在6.0g/cm³以上7.2g/cm³以下。所述真比重优选在6.3g/cm³以上，更优选在6.5g/cm³以上，进一步优选在6.7g/cm³以上。所述真比重优选在7.1g/cm³以下，更优选在7.0g/cm³以下，进一步优选在6.9g/cm³以下。

所述真比重在6.0g/cm³以上7.2g/cm³以下时，可以更容易地获得高μ值等特性。

所述真比重是以JIS Z8807：2012为基准测定的值。

获得具有所述真比重的复合氧化物粉末的方法例如是，将氧化锆粉末和氧化铝粉末与二氧化铈粉末混合、熔融、粉碎的方法。

以上，对本实施方式的复合氧化物粉末进行了说明。

[复合氧化物粉末的制造方法]

以下，对复合氧化物粉末的制造方法的一例进行说明。但是，本发明的复合氧化物粉末的制造方法不限于以下示例。

本实施方式的复合氧化物粉末的制造方法包括：

准备起始原料的工序1；

通过向所述起始原料提供规定的热量来熔融所述起始原料的工序2；

冷却所述工序2得到的熔融物从而形成铸锭的工序3；

将所述工序3得到的铸锭粉碎成粉体的工序4；以及

将所述工序4得到的粉体在400～1100℃气氛下加热的工序5。

＜工序1＞

在本实施方式的复合氧化物粉末的制造方法中，首先，准备起始原料。具体地，例如，准备铈原料、锆原料和铝原料。

所述铈原料是用于在复合氧化物粉末中主要导入铈元素的材料。“在复合氧化物粉末中主要导入铈元素”是指，与其他元素(锆、铝、铈以外的稀土元素)相比更多地导入(比等摩尔更多地导入)。也就是说，所述铈原料可以包含锆、铝、铈以外的稀土元素，只要其量小于(摩尔数少)铈元素即可。

不特别限制所述铈原料，但优选含有氧化铈。氧化铈例如可以由硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、醋酸盐、氯化物和溴化物等各种原料合成。所述铈原料可以是铈、锆和铝的复合氧化物。所述铈原料可以包含铈的硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、溴化物等化合物。所述铈原料可以包含锆的硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、溴化物等化合物。

所述锆原料是用于在复合氧化物粉末中主要导入锆元素的材料。“在复合氧化物粉末中主要导入锆元素”是指，与其他元素(铈、铝、铈以外的稀土元素)相比更多地导入(比等摩尔更多地导入)。也就是说，所述锆原料可以包含锆、铝、铈以外的稀土元素，只要其量小于(摩尔数少)锆元素即可。

不特别限制所述锆原料，例如可以使用斜锆石、脱硅氧化锆、氧化锆等各种锆系材料，以及其他含有氧化锆的锆材料等。氧化锆可以由硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、醋酸盐、氯化物和溴化物等各种原料合成。所述锆原料可以包含锆与铈和铈以外的稀土元素的至少一种元素的复合氧化物。所述锆原料中可以包含铈的硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物和溴化物等化合物。所述锆原料中可以包含锆的硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物和溴化物等化合物。所述锆原料优选使用不含放射性元素的原料。

所述铝原料是用于在复合氧化物粉末中主要导入铝元素的材料。“在复合氧化物粉末中主要导入铝元素”是指，与其他元素(铈、锆、铈以外的稀土元素)相比更多地导入(比等摩尔更多地导入)。也就是说，所述铝原料可以包含铈、锆、铈以外的稀土元素，只要其量小于(摩尔数少)铝元素即可。

不特别限制所述铝原料，但优选含有氧化铝。氧化铝可以由硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、醋酸盐、氯化物和溴化物等各种原料合成。所述铝原料可以是锆与铈和铈以外的稀土元素的至少一种元素的复合氧化物。所述铝原料中可以包含铈的硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物和溴化物等化合物。所述铝原料中可以包含锆的硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物和溴化物等化合物。

在工序1中，可以准备包含铈以外的稀土元素的原料(以下称为“第3元素原料”)作为原料。

第3元素原料是用于在复合氧化物粉末中主要导入铈以外的稀土元素(以下称为“第3元素”)的材料。“在复合氧化物粉末中主要导入第3元素”是指，与其他元素(铈、锆、铝)相比更多地导入(比等摩尔更多地导入)。也就是说，所述第3元素原料可以包含铈、锆、铝，只要其量小于(摩尔数少)第3元素即可。

第3元素优选为钇氧。钇氧(氧化钇)可以由硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、醋酸盐、氯化物和溴化物等各种原料合成。

在本说明书中，“准备原料的工序1”是指，在该工序1中，只要将用于导入铈元素的材料、用于导入锆元素的材料和用于导入铝元素的材料最终作为整体来准备即可，不需要将铈原料、锆原料和铝原料明确区分开来准备。

所述铈原料、所述锆原料、所述铝原料和所述第3元素原料的纯度没有特别限制，但是在能够提高目的产物的纯度这一点上，优选为99.9％以上的纯度。另外，如上所述，所述铈原料、所述锆原料、所述铝原料和所述第3元素原料的各个原料中，只要复合氧化物粉末的特性不被阻碍，也可以包含其他物质。如上所述，该其他物质例如可以是，铈或锆的硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、溴化物等。另外，该其他物质也可以包括碱元素、碱土元素、过渡金属元素等。其中，优选碱土元素。所述复合氧化物粉末包括碱土元素时，稳定性稍逊于氧化钇等稀土元素，但可以廉价制造。

碱土元素优选为Ca、Mg、Sr、Ba，更优选为Ca、Mg、Sr，进一步优选为Ca、Mg，尤其优选为Ca。Ca不仅原料便宜，而且比较容易固溶于氧化锆，易于制造。

准备所述原料之后，配合各原料，使铈、锆、铝的含量在规定的范围内。

＜工序2＞

接下来，通过向所述起始原料提供规定的热量来熔化所述起始原料。在工序2中，优选熔融所有的原料。当熔融所有的原料时，得到的复合氧化物粉末的结晶结构稳定，可以得到高μ等特性。在熔融所有的原料时，为使温度达到起始原料中所含的各种原料的融点中最高的融点以上，将热量施加到起始原料上即可。但是，工序2不限于此例，例如，使铈原料、锆原料和铝原料中的至少一种熔融即可。

不特别限制熔融起始原料的方法，例如，电弧式、高频热等离子体式等熔融方法。其中，优选采用一般的电熔法，即，使用电弧式电炉(熔融装置)的熔融方法。

在加热起始原料时，例如，以电力基本单位计0.5～2.5kWh/kg的功率来加热即可。通过该加热，可以使起始原料升温至超过起始原料中所含的各种原料的融点中最高的融点的温度，从而可以得到起始原料的熔融物。

在采用上述使用电弧式电炉的熔融方法时，在进行加热工序(工序2)时，为了预先促使起始原料初始通电，也可以添加规定量的焦炭等作为导电材料。但是，焦炭的添加量等可以根据工序1中使用的各原料的配制比例适当地确定。

不特别限定工序2中的起始原料熔融时的气氛，除大气、氮气气氛外，还可以采用氩气、氦气等惰性气体气氛。另外，不特别限定熔融时的压力，可以是大气压、加压、减压，但通常在大气压下进行。

＜工序3＞

接下来，冷却(优选为缓慢冷却)工序2中得到的熔融物从而形成铸锭。形成铸锭的方法不特别限定，例如可以是，在通过电炉进行工序2的熔融的情况下，在该电炉上安装碳盖，花费10～60小时缓慢冷却的方法。缓慢冷却时间优选为20～50小时，更优选为30～45小时，进一步优选为35～40小时。另外，在缓慢冷却熔融物时，例如，在大气中放置冷却，使熔融物的温度在100℃以下，优选50℃以下即可。在熔融物的温度急剧下降导致缓慢冷却时间有可能短于20～60小时的情况下，可以适当地在缓慢冷却工序中加热熔融物，避免熔融物的温度急剧下降。

通过如上所述在缓慢冷却工序中一边避免熔融物的温度急剧下降一边进行缓慢冷却，使原料中所含的元素容易相互均匀地化合。

＜工序4＞

接下来，将工序3得到的铸锭粉碎为粉体。粉碎铸锭的方法不特别限定，但例示了用颚式粉碎机、辊式粉碎机等粉碎机进行粉碎的方法。可以组合使用多个粉碎机来进行粉碎。在粉碎铸锭时，考虑到后续工序中粉体的可处理性，可以使粉碎后的粉体的平均粒径在3mm以下，必要时在1mm以下。粉碎后可以进行分级，例如，可以使用筛子等收集具有期望平均粒径的粉体。

＜工序5＞

接下来，将工序4中得到的粉体在400～1100℃的气氛下加热。在进行所述加热时，优选预先对粉体进行磁力选矿以分离杂质等。之后，使用电炉等，在400～1100℃的气氛下加热粉体即可。通过该加热来加热烧结粉体，并且可以去除在工序3的熔融工序中产生的亚氧化物或过冷产生的晶体内的变形。上述加热温度优选在400℃～1000℃，更优选在600℃～800℃，不论哪种情况下都可以容易地除去亚氧化物或晶体内的变形。另外，不特别限定加热的时间，例如可以是1～5小时，优选2～3时间。上述加热可以在大气下进行，也可以在氧气气氛下进行。

以上，可以获得固体状或粉末状的复合氧化物。在获得粉末状的复合氧化物的情况下，可以将其作为本实施方式的复合氧化物粉末。

＜工序6＞

由上述工序5得到的固体状或粉末状的复合氧化物可以通过行星磨机、球磨机或喷磨机等粉碎机进一步微粉碎。根据复合氧化物的使用用途适当进行微粉碎即可。在微粉碎的情况下，用上述粉碎机处理复合氧化物5～30分钟左右即可。另外，在对复合氧化物进行上述微粉碎的情况下，复合氧化物的平均粒径优选为上述的范围。

以上，可以获得本实施方式的复合氧化物粉末。

[摩擦材料组合物]

本实施方式的摩擦材料组合物包含摩擦调节剂、纤维基材和粘合剂，作为所述摩擦调节剂，包含所述复合氧化物粉末。

由于含有所述复合氧化物粉末作为摩擦调节剂，因此在成型该摩擦材料组合物，并用作刹车片的摩擦材料时，可以得到不仅耐衰退性优异、具有高μ值，且摩擦稳定性优异的摩擦材料。

(摩擦调节剂)

所述摩擦调节剂包括无机填充剂和有机填充剂。

所述无机填充剂是为了避免摩擦材料的耐热性劣化、提高耐磨损性、提高摩擦系数、提高润滑性等目的而添加的。

所述无机填充剂包含所述复合氧化物粉末。

在将摩擦材料组合物整体设为100质量％时，所述摩擦材料组合物中的所述复合氧化物粉末的含量优选在5质量％以上20质量％以下，更优选在7质量％以上15质量％以下。在将摩擦材料组合物整体设为100质量％时，所述复合氧化物粉末的含量在5质量％以上20质量％以下的范围内时，可以容易地获得高μ值等特性。

另外，除所述复合氧化物粉末以外，所述无机填充剂例如可以使用硫化锡、硫化铋、二硫化钼、硫化铁、三硫化锑、硫化锌、氢氧化钙、氧化钙、碳酸钠、硫酸钡、焦炭、云母、蛭石、硫酸钙、滑石、粘土、沸石、莫来石、铬铁矿、氧化钛、氧化镁、二氧化硅、石墨、云母、白云石、碳酸钙、碳酸镁、粒状或板状的钛酸盐、硅酸钙、二氧化锰、氧化锌、四氧化铁、PTFE(聚四氟乙烯)等，可以单独使用或两种以上组合使用。粒状或板状的钛酸盐可以使用6钛酸钾、8钛酸钾、钛酸锂钾、钛酸镁钾、钛酸钠等。

在将摩擦材料组合物整体设为100质量％时，所述摩擦材料组合物中的无机填充剂的含量(包括所述复合氧化物粉末的无机填充剂整体的含量)优选为20～70质量％，更优选为30～65质量％，尤其优选为35～60质量％。通过使无机填充剂的含量在上述范围，可以避免耐热性的劣化，在摩擦剂的其他成分的含量平衡方面也是优选的。

添加所述有机填充剂是为了调节摩擦，以提高摩擦材料声振性能和耐磨损性等。

所述有机填充剂只要能够发挥上述性能即可，没有特别限制，使用通常使用的有机填充剂。例如可以是腰果粉或橡胶成分等。

上述腰果粉是将腰果壳油硬化后再粉碎而获得的。

上述橡胶成分，例如是轮胎橡胶、丙烯酸橡胶、异戊二烯橡胶、NBR(丁腈橡胶)、SBR(丁苯橡胶)、氯丁基橡胶、丁基橡胶、硅胶等，可以从中选择1种或2种以上组合使用。

在将摩擦材料组合物整体设为100质量％时，所述摩擦材料组合物中的有机填充剂的含量优选为1～25质量％，更优选为1～10质量％，尤其优选为2～7质量％。通过使有机填充剂的含量在上述范围，摩擦材料的弹性模量变高，能够有效地抑制刹车鸣叫声等声振性能的劣化，并且即使在耐热性劣化或热历程所导致的强度降低下也能够有效地抑制。

(纤维基材)

所述纤维基材在摩擦材料中表现出增强作用。

所述摩擦材料组合物通常可以使用用作纤维基材的有机纤维、无机纤维、金属纤维、碳纤维等，可以单独使用或两种以上组合使用。

所述有机纤维可以使用芳纶纤维、纤维素纤维、腈纶纤维、酚醛树脂纤维等，可以单独使用或两种以上组合使用。

所述无机纤维可以使用陶瓷纤维、生物降解性陶瓷纤维、矿物纤维、玻璃纤维、硅酸盐纤维等，可以使用1种或2种以上组合使用。

所述金属纤维通常用作摩擦材料没有特别限制，例如可以使用以铝、铁、铸铁、锌、锡、钛、镍、镁、硅、铜和黄铜等金属或合金为主要成分的纤维(其中，铜优选在5％以下，以符合2020年的规定)。

所述碳纤维可以使用阻燃纤维、沥青基碳纤维、PAN基碳纤维、活性炭纤维等，可以单独使用或两种以上组合使用。

在将摩擦材料组合物整体设为100质量％时，所述摩擦材料组合物中的所述纤维基材的含量优选为5～40质量％，更优选为5～20质量％，尤其优选为5～15质量％。通过使所述纤维基材的含量在5～40质量％的范围，可以得到作为摩擦材料的最佳孔隙率，可以防止鸣叫声，可以获得适当的材料强度，可以表现出耐磨损性，提高成型性。

(粘合材料)

所述粘合材料具有将构成摩擦材料组合物的各材料粘合、一体化，提高作为摩擦材料(刹车摩擦材料)的强度的功能。

所述粘合材料可以使用热固性树脂作为通常使用的粘合材料。

所述热固性树脂例如是，环氧树脂；丙烯酸树脂；硅树脂；热固性氟树脂；酚醛树脂；丙烯酸弹性体分散酚醛树脂、硅弹性体分散酚醛树脂等各种弹性体分散酚醛树脂；丙烯酸改性酚醛树脂、硅改性酚醛树脂、腰果改性酚醛树脂、环氧改性酚醛树脂、烷基苯改性酚醛树脂等，可以单独使用或两种以上组合使用。特别优选能够获得优异的耐热性、成型性及摩擦系数的酚醛树脂、丙烯酸改性酚醛树脂、硅改性酚醛树脂、烷基苯改性酚醛树脂。

在将摩擦材料组合物整体设为100质量％时，所述摩擦材料组合物中的所述粘合材料的含量优选为3～20质量％，更优选为5～10质量％。通过在该范围内，能够维持摩擦材料的高强度，另外，可以降低摩擦材料的孔隙率，更有效地抑制由于弹性模量变高而引起的刹车鸣叫等声振性能的劣化。

所述摩擦材料组合物可以以规定的比例配合所述各成分及根据需要而添加的任意成分。此时，优选包括在分散介质中通过球磨机等在规定时间内粉碎混合所述各成分及所述任意成分后，干燥除去分散介质，使用筛等进行筛分的工序。

[摩擦材料]

本实施方式的摩擦材料由所述摩擦材料组合物的成型体构成。

所述摩擦材料可以成型所述摩擦材料组合物，并根据需要通过烧结而得到。在上述成型工序及烧结工序中，可以使用公知的陶瓷的成型方法及烧结方法。所述成型方法例如是单轴加压成型和冷等静压成型等干式成型法。所述成型方法除上述干式成型法以外，还可以适当使用注射成型、挤出成型、浆料浇铸、加压浇铸、旋转浇铸，刮刀法等。所述烧结方法例如是气氛烧结法、反应烧结法、常压烧结法、热等离子体烧结法等。另外，烧结温度及烧结温度下的保持时间可以根据使用原料适当设定。此外，烧结可以根据陶瓷的种类或添加材料的种类在大气中或氮气、氩气等惰性气体中进行，也可以在一氧化碳气体、氢气等还原性气体中进行。另外，也可以在真空中进行。并且，还可以一边加压一边烧结。之后，根据需要实施切削、磨削、研摩等处理，由此能够得到本实施方式的摩擦材料。

所述摩擦材料可以与铁等金属的背板贴合并一体化，形成具备摩擦材料和背板的刹车片。另外，还可以与所述摩擦材料组合物一起热成型形成具备摩擦材料和背板的刹车片。

所述摩擦材料以汽车工业协会标准JASO C406为基准，实施了9次在下述测定条件A下测定的第1热衰退试验，在得到的行为峰中，计算显示出最小摩擦系数时的最大值μ值与最小值μ值的平均值，该平均值优选为0.20μ以上，更优选为0.22μ以上，进一步优选为0.24μ以上，尤其优选为0.25μ以上，特别优选为0.27μ以上，格外优选为0.28μ以上。该数值越高，就越能降低刹车时的不适感。所述摩擦系数的平均值越大越好，但例如在0.4以下，0.35以下，0.33以下等。

＜测定条件A＞

制动初速度100km/h

制动间隔35秒

第1次测定时的制动前刹车温度80℃

制动减速度0.45G

制动次数9次

所述摩擦材料以汽车工业协会标准JASO C406为基准在下述测定条件B下测定的摩擦系数的平均值，即磨合μ值优选为0.40以上，更优选为0.405以上，进一步优选为0.41以上，尤其优选为0.42以上，特别优选为0.43以上，格外优选为0.44以上。所述磨合μ值越大越好，例如为0.6以下，0.55以下，0.53以下等。所述磨合μ值在0.40以上时，可以通过少量按压获得更强的制动力。

＜测定条件B＞

制动初速度65km/h

制动前刹车温度120℃

制动减速度0.35G

测定次数200次

所述摩擦材料以汽车工业协会标准JASO C406为基准，将在下述测定条件C下测定的第2效果试验中测定次数8次的摩擦系数的平均值作为摩擦系数X，以汽车工业协会标准JASO C406为基准，将在下述测定条件D下测定的第2效果试验中测定次数8次的摩擦系数的平均值作为摩擦系数Y时，摩擦系数之差[(摩擦系数X)-(摩擦系数Y)]优选为0.12以下，更优选为0.11以下，进一步优选为0.10以下，尤其优选为0.09以下，特别优选为0.08以下，格外优选为0.05以下。所述摩擦系数之差[(摩擦系数X)-(摩擦系数Y)]越小越好，例如为0.01以上，0.02以上，0.03以上等。在所述摩擦系数之差[(摩擦系数X)-(摩擦系数Y)]为0.12以下时，能够进一步降低刹车时的不适感。

＜测定条件C＞

制动初速度100km/h

制动前刹车温度80℃

制动减速度0.2G

测定次数8次

＜测定条件D＞

制动初速度100km/h

制动前刹车温度80℃

制动减速度0.7G

测定次数8次

【实施例】

以下，使用本发明的实施例进行详细说明，但只要本发明不超过其主旨，则不限定于以下实施例。另外，实施例及比较例中的复合氧化物粉末、摩擦材料组合物及摩擦材料中相对于氧化锆含有1.3～2.5质量％(通过下述式(Z)算出)的氧化铪作为不可避免的杂质。

＜式(Z)＞

([氧化铪的质量]/([氧化锆的质量]+[氧化铪的质量]))×100(％)

(实施例1)

＜复合氧化物粉末的制作＞

将高纯度氧化铈(纯度99.9％，三津和化学药品制造)、高纯度氧化锆(纯度99.9％，第一稀元素化学工业制造)和高纯度氧化铝(纯度98.0％，日本轻金属制造)按照表1所示的配制比例混合均匀。

接着，使用电弧式电炉，以电力基本单位计2.0kwh/kg施加2小时，在2400℃以上进行熔融。另外，为了促进初期通电使用300g焦炭。熔融结束后，在电炉上盖上碳盖，在大气中缓慢冷却24小时，得到铸锭。用颚式粉碎机和辊式粉碎机将得到的铸锭粉碎至粒径(直径)3mm以下之后，用筛子收集1mm以下的粉末。

为了除去熔融工序中产生的亚氧化物或过度冷却导致的晶体内的变形，对收集的粉末进行热处理。使用电炉在大气中在600℃下进行3小时热处理。之后，用行星磨机(FRITSCH日本公司制造，装置名称：PULVERISETTE 6)粉碎15分钟。

具体地，以下述条件粉碎。

＜干式粉碎条件＞

粉碎装置：行星式球磨机

ZrO₂罐：500cc

ZrO₂珠

：900g

转速：400rpm

粉碎时间：15min

以上，得到实施例1的复合氧化物粉末。

＜摩擦材料组合物的制作＞

按照表2所示的配制比例将各材料混合均匀，得到实施例1的摩擦材料组合物。使用(株)日本ERICH制造的ERICH强力混合机混合。

＜摩擦材料及刹车片的制作＞

将得到的摩擦材料组合物在压型机(Preform machine)进行预成型。得到的预成型物与铁制的背板一起热成型。热成型条件为摩擦面155℃，B/P侧160℃，中型140℃，成型压力500kg/cm²。脱气条件为摩擦面8次(合计300秒)，B/P侧10秒8次。使用热压型机((株)丸七制造，产品名：MA250型)热成型。

接着，将得到的成型品热处理。热处理条件为温度250℃，压力5kg/cm²，5小时。以上，得到背板与摩擦材料组合物的成型体(摩擦材料)的层叠体。

使用旋转磨床研磨得到的背板与摩擦材料的层叠体，接着在500℃下进行焦烧处理，再进行切槽，得到实施例1的刹车片。

(实施例2～实施例15)

＜复合氧化物粉末、摩擦材料组合物、摩擦材料及刹车片的制作＞

除了将起始原料的混合比例变更为表1所示的配制比例之外与实施例1相同，获得实施例2～实施例15的复合氧化物粉末、摩擦材料组合物、摩擦材料及刹车片。

另外，表1所示的Y₂O₃是高纯度氧化钇(纯度99.99％，和光纯药工业(株)制造)，La₂O₃是高纯度氧化镧(纯度99.9％，和光纯药工业(株)制造)，CaO是高纯度氧化钙(纯度99.0％，和光纯药工业(株)制造)。

(比较例1、比较例2、比较例3)

除了将高纯度氧化铈、高纯度氧化锆、高纯度氧化铝的配制比例变更为表1所示的配合比例之外与实施例1相同，得到比较例1、比较例2、比较例3的复合氧化物粉末、摩擦材料组合物、摩擦材料及刹车片。

表1

表2

[复合氧化物粉末的组成测定]

使用ICP-AES(“ULTIMA-2”HORIBA制造)分析实施例、比较例中制作的复合氧化物粉末的组成(以氧化物计)。可以确认其结果与表1的配制比例一致。

[复合氧化物粉末的比表面积的测定]

使用比表面积计(“Macsorb”Mountech制造)通过BET法测定实施例、比较例的复合氧化物粉末的比表面积。结果如表3所示。

[复合氧化物粉末的晶体直径的测定]

对实施例、比较例的复合氧化物粉末使用X射线衍射装置(“RINT2500”日本理学株式会社制造)，得到X射线衍射光谱。测定条件如下所述。

＜测定条件＞

测定装置：X射线衍射装置(日本理学株式会社制造，RINT 2500)

射线源：CuKα射线源

采样间隔：0.02°

扫描速度：2θ＝1.0°/分

发散狭缝(DS)：1°

发散纵向限制狭缝：5mm

散射狭缝(SS)：1°

受光狭缝(RS)：0.3mm

单色受光狭缝：0.8mm

管电压：50kV

管电流：300mA

之后，将XRD测定中2θ为40°～42°的峰的测定结果代入以下Scherrer公式，计算晶体直径。

Dp＝(K×λ)/βcosθ

2θ为40°～42°的峰是来自CeAlO₃的(111)的峰。

结果在表3中示出。

另外，为了参考，在图1中示出了实施例4的复合氧化物粉末的X射线衍射光谱。

[复合氧化物粉末的粒径D₅₀、粒径D₉₀及粒径D₉₉的测定]

使用激光衍射/散射式粒径分布测定装置“LA-950”((株)堀场制作所制造)测定实施例、比较例的复合氧化物粉末的粒径。更详细地，将0.15g样品和40ml的0.2％六偏磷酸钠水溶液放入50ml烧杯中，并放入装置(激光衍射/散射式粒径分布测定装置“LA-950”)中进行测定。

测定条件如下所述。结果在表3中示出。

分散条件：100W超声波分散2分钟

折射率：1.70-0.0i

[复合氧化物粉末的单粒抗压强度的测定]

使用被行星磨机粉碎前的粒子(用行星磨机进行粉碎成为实施例、比较例的复合氧化物粉末之前的阶段的粒子)来测定实施例、比较例的复合氧化物粉末的单粒抗压强度。粉碎前的粒子可以使用粒径2.36mm～2.80mm的范围内的粒子。所述粒径的粒子使用市售的筛子获得。测定个数为50个，取其平均值作为单粒抗压强度。测定装置使用拉伸压缩测试机。具体地，拉伸压缩测试机使用(株)今田制作所公司制造的SV-201-NSL。加载速度以0.5mm/min进行。结果在表3中示出。

[复合氧化物粉末的真比重的测定]

以JIS Z8807：2012为基准测定实施例、比较例的复合氧化物粉末的真比重。结果在表3中示出。

表3

[磨合μ值的测定]

以汽车工业协会标准JASO C406为基准，在下述测定条件B下得到200次的各摩擦系数。求出该200次摩擦系数的平均值，将其作为磨合μ值。结果在表4中示出。

＜测定条件B＞

制动初速度65km/h

制动前刹车温度120℃

制动减速度0.35G

测定次数200次

200次测定的每一次中，分别使用了制造后未在其他试验中使用的制品。

[摩擦稳定性评价]

以汽车工业协会标准JASO C406为基准，在下述测定条件C下进行第2效果试验，求出测定次数8次中的摩擦系数的平均值作为摩擦系数X。

另外，以汽车工业协会标准JASO C406为基准，在下述测定条件D下进行第2效果试验，求出测定次数8次中的摩擦系数的平均值作为摩擦系数Y。

之后，求出摩擦系数之差[(摩擦系数X)-(摩擦系数Y)]。

结果在表4中示出。

＜测定条件C＞

制动初速度100km/h

制动前刹车温度80℃

制动减速度0.2G

测定次数8次

＜测定条件D＞

制动初速度100km/h

制动前刹车温度80℃

制动减速度0.7G

测定次数8次

8次测定的每一次中，分别使用了制造后未在其他试验中使用的制品。

[耐衰退性评价]

以汽车工业协会标准JASO C406为基准，在下述测定条件A下进行第1热衰退试验，得到9次的各摩擦系数。其中，摩擦系数的最大值、摩擦系数的最小值以及摩擦系数的最大值与摩擦系数的最小值之差在表4中示出。

＜测定条件A＞

制动初速度100km/h

制动间隔35秒

第1次测定时的制动前刹车温度80℃

制动减速度0.45G

制动次数9次

[转子耐磨损性评价]

在一般制动性能试验项目(JASO-C406基准)的条件下求出进行所有项目的试验后的转子的内侧、外侧的转子磨损量的平均值。转子磨损量越少表示性能越好。

表4

Claims

1.一种复合氧化物粉末，其特征在于，

含有铈、锆和铝；

比表面积在0.5m²/g以上10m²/g以下。

2.如权利要求1所述的复合氧化物粉末，其特征在于，晶体直径在100nm以上800nm以下的范围内。

3.如权利要求1或2所述的复合氧化物粉末，其特征在于，粒径D₅₀在0.5μm以上20μm以下。

4.如权利要求1～3中的任意一项所述的复合氧化物粉末，其特征在于，粒径D₉₉在60μm以下。

5.如权利要求1～4中的任意一项所述的复合氧化物粉末，其特征在于，单粒抗压强度在50N以上300N以下的范围内。

6.如权利要求1～5中的任意一项所述的复合氧化物粉末，其特征在于，铈的含量以氧化物计在40质量％以上95质量％以下；

7.如权利要求1～6中的任意一项所述的复合氧化物粉末，其特征在于，铈的含量以氧化物计在49质量％以上91质量％以下；

锆的含量以氧化物计在1质量％以上43质量％以下的范围内；

铝的含量以氧化物计在1质量％以上8质量％以下的范围内。

8.如权利要求1～7中的任意一项所述的复合氧化物粉末，其特征在于，含有CeAlO₃。

9.如权利要求1～8中的任意一项所述的复合氧化物粉末，其特征在于，含有铈以外的稀土元素。

10.如权利要求1～9中的任意一项所述的复合氧化物粉末，其特征在于，含有以氧化物计在0.1质量％以上5质量％以下的范围内的铈以外的稀土元素。

11.如权利要求9或10所述的复合氧化物粉末，其特征在于，所述铈以外的稀土元素选自由钇及镧组成的组中的1种以上。

12.如权利要求1～11中的任意一项所述的复合氧化物粉末，其特征在于，含有碱土元素。

13.如权利要求1～12中的任意一项所述的复合氧化物粉末，其特征在于，用于摩擦材料。

14.一种摩擦材料组合物，其特征在于，包含摩擦调节剂、纤维基材和粘合剂；

包含权利要求1～13中的任意一项所述的复合氧化物粉末作为所述摩擦调节剂。

15.如权利要求14所述的摩擦材料组合物，其特征在于，在将摩擦材料组合物整体设为100质量％时，所述复合氧化物粉末的含量在5质量％以上20质量％以下的范围内。

16.一种摩擦材料，其特征在于，由权利要求14或15所述的摩擦材料组合物的成型体构成。

17.如权利要求16所述的摩擦材料，其特征在于，以汽车工业协会标准JASOC406为基准，实施9次在下述测定条件A下测定的第1热衰退试验，在得到的行为峰中计算显示最小摩擦系数时的最大值μ值与最小值μ值的平均值，所述平均值在0.20μ以上；

＜测定条件A＞

制动初速度100km/h

制动间隔35秒

第1次测定时的制动前刹车温度80℃

制动减速度0.45G

制动次数9次。

18.如权利要求16或17所述的摩擦材料，其特征在于，

以汽车工业协会标准JASOC406为基准，在下述测定条件B下测定的摩擦系数的平均值，即磨合μ值在0.40以上；

＜测定条件B＞

制动初速度65km/h

制动前刹车温度120℃

制动减速度0.35G

测定次数200次。

19.如权利要求16～18中的任意一项所述的摩擦材料，其特征在于，

以汽车工业协会标准JASOC406为基准，将在下述测定条件C下测定的第2效果试验中测定次数8次的摩擦系数的平均值作为摩擦系数X；

以汽车工业协会标准JASOC406为基准，将在下述测定条件D下测定的第2效果试验中测定次数8次的摩擦系数的平均值作为摩擦系数Y；

摩擦系数之差[(摩擦系数X)-(摩擦系数Y)]在0.12以下；

＜测定条件C＞

制动初速度100km/h

制动前刹车温度80℃

制动减速度0.2G

测定次数8次

＜测定条件D＞

制动初速度100km/h

制动前刹车温度80℃

制动减速度0.7G

测定次数8次。