CS216919B2

CS216919B2 - Friction material

Info

Publication number: CS216919B2
Application number: CS785243A
Authority: CS
Inventors: John Chester
Original assignee: Ferodo Ltd
Priority date: 1977-08-10
Filing date: 1978-08-10
Publication date: 1982-12-31
Also published as: AU3875478A; IN148770B; ZA784379B; US4273699A; EP0000839B1; BR7805104A; US4310452A; IT1156900B; DE2860901D1; EP0000839A1; SU837328A3; IT7850665A0; GB1604839A; DD138076A5; JPS5434349A

Description

Vynález se· týká třecího materiálu, obsahujícího teplem tvrditelné pojidlo, vyztužení na· bázi vláken a další plnidla a. přísady.

Takových materiálů se užívá pro brzdové podložky, brzdové¹ obložení, obložení spojek a podobné účeily.

Tyto látky musí odolávat nepříznivým pracovními teplotám .a tlakům při jejich opakovaném působení bez selhání nebo zhoršení co do třecích vlastností, přičemž vlákenným vyztužením obvykle používaným' je osinek. Byly již navrženy četné látky obsahující jiné anorganické vláknité vyztužení, avšak takové materiály se dosud v obchodu nezavedly.

Podle vynálezu činí teplem tvrditelné pojidlo 20 až 80 obj. % materiálu a obsahuje fenolformaldehydovou pryskyřici, která činí nejméně polovinu pojidla, čili 10 až 60 obj. °/o materiálu a je. v pojidle případně přítomna ve· spojení s· kaučukem, odolným vůči teplu a chemickému působení, například s nitrilovým kaučukem, který tvoří méně .než 30. obj. % materiálu, vyztužení na bázi vláken činí 10 až 35 obj. % materiálu a sestává ze směsi ocelových vláken nebo¹ skleněných vláken s· jedním nebo několika jinými neosinkovými anorganickými vyztužujícími materiály, přičemž materiál obsahuje jedno nebo několik částicových plnidel v množství až .50 obj. %, jakož . i modifikátory tření nebo opotřebení v množství menším než 40 obj. %.

Když vyztužením· na bázi· vláken obsahuje skleněná vlákna, mají skleněná vlákna s výhodou délku řádově· 2 až 5 mm. Sklo může být běžné sklo jako· ' sklo E a bude mít s· výhodou povrchovou úpravu, jak je to· známo v průmyslu skleněných· vláken, aby byla zvýšena. jeho přilnavost k pojivu. Když vyztužení na· bázi vláken· obsahuje ocelová vlákna,· jsou vlákna· s výhodou jemná například o průměru O,126 mm a o· délce v .rozmezí 1 až 5 mm. Ocel může být měkká ocel.

Vyztužení na bázi vláken je směsí materiálů, z nichž alespoň jeden je· ocelové vlákno nebo skleněné vlákno. Je-li žádáno, lze užít směsi· ocelových vláken a skleněných vláken. Jiné· vyztužující materiály, které mohou být ve směsi obsažené, zahrnující vyztužující plnidla jako! · je · slída· a wollastonid.

Termosetové pojidlo zahrnuje· teplem tvrditelnou pryskyřici na · bázi fenolformaldehydové pryskyřice, avšak může· také obsahovat vulkanizovaný kaučuk, odOlný vůči teplu a chemickým· látkám, jako je nitrilový kaučuk. S výhodou se použije· směsi takových materiálů, · z nichž materiál z fenolformaldehydovou pryskyřicí s výhodou tvoří alespoň polovinu. Použije-li se kaučuku, může být zaveden do třecího materiálu v podobě prášku, avšak s výhodou se tam zavede v podobě roztoku ve vhodném organickém rozpouštědle a užije se také vulkanizační činidlo, například síra.

Množství teplem, tvrdite-lného pojidla je s výhodou v rozmezí ,20 až 32 obj. °/o třecího materiálu.

Při výrobě třecích materiálů lze užít různých dalších materiálů jako· plnideil a látek ovlivňujících tření a opotřebení, atd., přičemž jejich poměry mohou být měněny pro nastavení třecích i jiných vlastností materiálů.

V přítomném případě jsou výhodnými přísadami částicová plnidla, zejména směs takových materiálů, jakož i materiálů pozměňujících tření a opotřebení.

Částicová plnidla mohou být obecně přítomna v množství 10 až 50 obj. % a mohou zahrnovat taková plnidla jako baryt, plavená křída, křemen apod.

Příklady modifikátorů tření a opotřebení jsou uhlík, tuha, sirník antimonitý a sirník molybdeničitý, jakož i kovy ve tvaru jemně rozděleného. Příkladem vhodných kovů je měď a cín. Lze použít směsi takových mater álů a ce'kové množství těchto materiálů může být až 40 obj. %.

Třecí materiály podle vynálezu se zejména hodí pro výrobu formováním lisováním, př čemž se všechny složky materiálu navzájem smísí, promísená směs se rozmělní a případně usuší a potom se lisuje do útvaru jako je brzdová podložka ve formě pod tlakem. Lisovaný útvar se pak z formy odstraní a vypálí se za účelem vytvrzení pojidla.

Vynález vytváří třecí materiály, které neobsahují osinek, a proto mají vlastnosti srovnatelné s třecími materiály na bázi osinku.

Vynález bude nyní popsán na několika příkladech.

Příklad 1 až 3

U příkladu 1 byly podložky kotoučových brzd vyrobeny podle složení udaného níže v tabulce I. Složky byly nejdříve navzájem promíseny, přičemž nitrilový kaučuk byl zaveden do směsi jako prášek, a směs byla rozmělněna a usušena. Materiál byl paik formován do podložek pod tlakem ve formě a oidlitky byly vypalovány v peci pro vytvrzení pojidla.

TABULKA I

nitrilový kaučuk	11,40 Objemových dílů na ÍOO dílů materiálu
síra	3,0
fenolformaldehydová pryskyřice 20,0,0
ocelová vlákna	10,00
slída (K37)	5,00
saze	6,39
křemen	6,08
baryt	19,09
tuha	8,48
sirník antimonitý	2,39
sirník molybdeničitý	1,79
měď (prášková]	5,30
cín (práškový)	1,20

U příkladů 2 a 3 byly také vyrobeny vzorky za použití složení udaného v tabulce I, s to<u výjimkou, že směs ocelových vláken (ID dílů) a slídy (5 dílů) byla nahrazena směsmi ocelových Vláken (10 dílů) a skleněných vláken (5 dílů), popř. skleněných vláken (15 dílů] a wolastonitu (5 dílů]. V posledním případě byly podíly ostatních¹ složek v celkové směsi přiměřeně sníženy.

V každém případě byly vyrobené vzorkové podložky přezkoušeny, a bylo zjištěnoi, že jejich třecí vlastnosti jsou srovnatelné s vlastnostmi materiálů obsahujících osinek.

Příklady 4 a 5

Tyto příklady ilustrují různé poměry pojidla a vyztužujících materiálů. Vzorky podložek diskových brzd byly vyrobeny podle složení udaného níže v tabulce II. Složky byly nejdříve navzájem smíseny, nitrilový kaučuk byl zaveden do směsi jako roztok obsahu 15i až 20 % pevných látek v trichlorethylenu a fenolformaldehydová pryskyřice byla zavedena jako roztok obsahu 70 % pevných látek v lihu denaturovaném methylalkoholem. Směs byla rozmělněna a usušena a pak formována do podložek pod tlakémí ve formě a odlitky byly vypáleny v peci za účelem, vytvrzení pojidla.

V následující tabulce jsou jednotlivé složky vyjádřeny v objemových dílech.

TABULKA II

příklad	4	5
nitrilový kaučuk	6,03	12,00
síra	3,18	3,18
fenolformaldehydová	14,91	12,00
pryskyřice
ocelová vlákna	10,00	10,00
slída	3,50	—
rozemleté sklo E	—	10,00
práškový koks	13,96	10,00
anorthit	6,99	5,00
kysličník hlinitý	0,50	0,50
baryt	25,46	20,82
tuha	8,97	' —
saze	——	10,00
sirník antimonitý	2,00	2,00
měd	4,50	4,50

V příkladu 4 bylo vyztužení tvořeno směsí ocelových vláken a slídy (jako- v příkladu 1) avšak v příkladu 5' bylo vyztužení tvořeno směsí ocelových vláken a rozemletého skla E, které bylo ve tvaru prachu složeného z velmi krátkých úseků rozemletých skleněných vláken. V příkladu 5 pojidlo zahrnovalo stejná množství kaučuku a pryskyřice.

Při dynamometrickém zkoušení vy 'obených podložek kolísal koeficient, u třer y materiálu -podle příkladu 4 od 0,26 (za. stu, . ena) . do 0,44 (za horka) a koeficient tření materiálu podle příkladu 5. kolísal od ' 0,30. (za studená) do. 0,56 (za horka).

•Opotřebení materiálu podle příkladu 4 bylo' stejně dobré nebo lepší než u většiny běžných materiálů se srovnatelnou hodnotou tření. Opotřebení materiálu podle' příkladu '5 bylo přijatelné pro úroveň tření, i když bylo' vyšší než opotřebení .materiálu podle příkladu 4.

Pevnost ve· .smyku .soustavy dvou podložek' každého materiálu byla, .měřena, přičemž hodnoty získané pro příklad 4 byly 160 537 a 137 416 MPa. 10⁴ a hodnoty získané pro příklad 5 byly 161226 a 153 647 MPa. 10⁴, přičemž pro vysvětlení:

pevnost ve smyku u soustavy = zatížení' potřebné pro· odtržení materiálu ____________od podpěrné. .desky___________ oblast třecího materiálu připojená k opěrné desce

Claims

předmět vynalezu

1. Třecí materiál, obsahující teplem tvrditelné pojidlo·, vyztužení .na ^!bázi vláken a další plnidla a přísady, vyznačující se tím, že teplem tvrditelné pojidlo činí .20 až 60 obj. o/o materiálu .a obsahuje fenolformaldehýdovou pryskyřici,. která činí nejméně polovinu pojidla, čili .10· až ' 60 obj. % materiálu a. je v pojidle případně přítomna ve spojení s kaučukem, odolným vůči teplu a chemickému působení, například s nitrilovým kaučukem, který tvoří méně než 30 obj. % materiálu, vyztužení na bázi vláken činí 10 až 35 obj. ' % materiálu .a sestává ze směsi ocelových 'vláken nebo· skleněných vláken s jedním .nebo několika jinými neosinkovýml anorganickými vyztužujícími materiály, přičemž materiál obsahuje jedno nebo několik částicových plnidel v mno^žsf ví 10 až 50' obj. %, jakož i modifikátory ti mí nebo opotřebení v množství menším než 40 obj. procent.
2. Třecí materiál podle bodu 1 vyznačující se tím, že obsahuje skleněná vlákna o délce' v rozmezí 2. až 5 mm.
3. Třecí materiál podle bodu 1 nebo 2 vyznačující se. tím, že obsahuje ocelová vlákna o délce v rozmezí 1. až 5 mm.
4. Třecí materiál podle' bodu 3 vyznačující se tím, že ocel je měkká ocel.
5. Třecí materiál podle kteréhokoliv .z bodů 1 až '4. vyznačující se tím, že jako vyztužující materiál obsahuje vyx^1tu:^ují'Cí' plnidlo.
6. Třecí materiál podle^{1 2 3} bodu 5. vyznačující se tím, že vyztužujícfm’ plnidlem je slída' nebo' wollastoin.it.
7. Třecí materiál podle kteréhokoliv z. bodů 1 až 6 vyznačující se tím, že· jako pojidlo obsahuje vulkanizovaný kaučuk odolný vůči teplu. a. chemickému působení.

6; Třecí materiál podle bodu 7 vyznačující se tím, že kaučukem je nitrilový kaučuk.
9. Třecí materiál podle' . kteréhokoliv z předcházejících bodů vyznačující . se .. tím, že množství teplem tvrditelného pojidla je v rozmezí .20 až 32. obj. % materiálů.
10. Třecí materiál podle bodu 1 vyznačující se tím, že částicové ' plnidlo. sestává z' . barytu, plavené křídy nebo křemene.
11. Třecí materiál podle bodu 1 vyznačující se. tímí, že· modifikátory tření. a opotřebení· jsou vybrány ze' skupiny obsahující uhlík, tuhu,. sirník .antimonitý, 'sirník molybdeničitý a .mosaz, . měd a cín v jemně rozděleném tvaru.