CS216921B2

CS216921B2 - Friction material

Info

Publication number: CS216921B2
Application number: CS785245A
Authority: CS
Inventors: John Cester
Original assignee: Ferodo Ltd
Priority date: 1977-08-10
Filing date: 1978-08-10
Publication date: 1982-12-31
Also published as: IT1157152B; GB1604828A; JPS5434351A; DD138220A5; AU3875678A; SU890983A3; EP0000841A1; ZA784380B; DE2860882D1; EP0000841B1; BR7805106A; IT7850667A0; IN148771B; US4226759A

Description

Vynález se týká třecího· materiálu, obsahujícího teplem tvrditelné pojivo, vlákenné vyztužení a další plnidla a přísady.

Vynález řeší problém, spočívající v tom, že se požaduje, aby tyto materiály odolávaly strohým pracovním teplotám a tlakům při jejich opakovaném; působení, aniž by selhaly nebo· aniž by došlo ke zhoršení třecích vlastností; obecně používaným vlákenným vyztužením je osinek. Byly navrženy již četné látky obsahující jiné anorganické vlákenné vyztužení, avšak takové látky došly dosud omezeného obchodního použití.

Daný problém je podle vynálezu řešen tím, že teplem, tvrditelné pojivo tvoří 20ⁱ až 46 obj. % třecího materiálu a obsahuje fenolformaldehydovou pryskyřici v poměru 50 až 1010’ obj. °/o pojivá a případně kaučuk, odolný proti teplu a chemickému působení, například nitrilo-vý kaučuk, v poměru stopy až 50 obj. % pojivá, vlákenné vyztužení sestává jedině z krátkých úseků ocelových vláken v množství 5 až 50' obj. % třecího materiálu, přičemž 10 až 30 obj. % třecího materiálu tvoří inertní nerostné plnidlo a zbytek jsou modifikátory tření a opotřebení v množství stopy až 40 obj. % materiálu.

Vynález je použitelný pro brzdové podložky, brzdová obložení, spojková obložení a podobné účely.

Vynález se týká třecího materiálu obsahujícího teplem tvrditelné pojivo, vlákenné vyztužení a další plnidla a přísady.

Požaduje se, aby tyto materiály odolávaly strohým, pracovním teplotám a tlakům při jejich opakovaném působení, aniž by selhaly nebo aniž by došlo ke zhoršení třecích vlastností; obecně používaným vlákenným vyztužením je osinek. Byly navrženy již četné látky .obsahující jiné anorganické vlákenné vyztužení, avšak takové látky došly dosud jen omezeného obchodního¹ použití.

Podle vynálezu tvoří teplem. tvrditelné pojivo .2*0·. až 45 obj. % třecího materiálu a obsahuje fenolformaldehydovou pryskyřici v poměru 50 iaž 100 obj. % pojivá a případně kaučuk, odolný proti teplu a chemickému působení, například nitrilový kaučuk, v poměru stopy až 50 obj. % pojivá, vlákenné vyztužení sestává jedině z krátkých úseků ocelových vláken v množství 5 až 50' obj’. % tře-cíloo· .materiálu, přičemž 10 až 30 obj. % třecího materiálu tvoří inertní nerostné plnidlo a zbytek jsou modifikátory tření -a opotřebení v množství stopy až 40 .obj. % materiálu.

„Inertním nerostným plnidlem“ se zde míní č'sticové plnidlo', jehož přítomnost neovlivňuje podstatně třecí vlastnosti materiálu, a které je levným. nerostem, jako. baryt, plavená křída nebo· slída. Z této. třídy plnidel třeba vyloučit kysličníky kovů, jelikož se riály s obvyklými .materiály na bázi osinku, u třecích materiálů užívají pro jiné účely.

Inertní nerostné plnidlo je velmi důležité z hlediska ceny, srovnáme-11 tyto mate- ’ jelikož osinek je levná .surovina nahrazovaná poměrně nákladným umělým vláknem. Je proto zapotřebí nalézt třecí materiál, který má uspokojivé vlastnosti, avšak je schopen nést náplň levného plnidlového· materiálu.

Teplem tvrditelné pojidlo obsahuje .teplem tvrditelnou. pryskyřici na bázi fenolformaldehydového materiálu, může však také obsahovat vulkanizovaný kaučuk, odolný proti teplu a chemikáiiím, jako je nitrilový kaučuk. S výhodou se užije směsi takových materiálů, kde fenolformaldehydový pryskyřičný materiál je s výhodou převažující složkou, tj. více než 50 % této Směsi. Když se užije kaučuku, může být zaveden do třecího materiálu v podobě roztoku v organickém rozpouštědle jako. trichlorethylenu, nebo v podobě prášku a. může . být také použito vulkanizačního činidla například síry.

Při výrobě třecích materiálů je obvyklé zahrnout různé jiné materiály jako modlfikátory tření a . opotřebení, jejichž podíly mohou být měněny .pro přizpůsobení ke tření a jinými vlastnostem. materiálů.

Příklady . modifikátorů tření a opotřebení jsou uhlík, tuha, sirník antimonitý a sirník molybdeničitý, jakož i kovy v jemně rozděleném tvaru. Příklady vhodných kovů je měď, mosaz a cín. Lze užít směsi takových' materiálů a celkové .množství takových materiálů může být .až 40' obj. %.

Třecí materiály podle vynálezu jsou zvlášť vhodné -k tomu, aby byly vyráběny technikou formování lisováním, při kterém se všechny složky .materiálu dají dohromady, směs se· rozmělní a. případně usuší a pak se. odlije na daný útvar, jako brzdovou podložku ve formě pod tlakem. Odlitý člen se pak z formy odstraní a vypaluje . se pro vytvrzení pojidla.

Vynález vytváří třecí materiály, které neobsahují osinek a přesto mají třecí vlastnosti srovnatelné s běžnými materiály vyztuženými osinkem.

Vynález bude nyní vysvětlen na několika příkladech provedení.

Příklad 1

Byly vyrobeny vzorky podložek kotoučových brzd za použití materiálu, jehož složení je. udáno. v tabulce I. Složky byly smíchány dohromady, nitrilový kaučuk =by.1 zaveden jako prášek a výsledná suchá směs byla rozmělněna a pod tlakem vylisována ve formě do tvaru podložek kotoučových brzd. Takto vyrobené odlitky byly vypáleny v peci za účelem vytvrzení pojidla.

TABULKA I objemových dílů nitrilový kaučuk síra.

fenolformaldehydová pryskyřice ocelová vlákna saze křemen baryt tuha sirník antimonitý sirník molybdeničitý měď (prášková) cín (práškový)

12,07

3,18

2i1,8i2

10,00'

5,71

6,44

12,42

8,97

2,513

1,90

5,70

1,26

Vzorky podložek kotoučových brzd byly vyzkoušeny a bylo. zjištěno, že jejich třecí vlastnosti jsou srovnatelné s vlastnostmi materiálů obsahujících .osinek jako Vlákenné vyztužení.

Příklad 2

Tento příklad ilustruje složení s větším obsahem ocelových vláken. Podložky kotoučových brzd byly vyrobeny podle složení udaného níže v tabulce II stejným . způsobem jako u příkladu 1 s tou výjimkou,. že nitrilový kaučuk byl v tomto příkladu zaváděn jako 16% (hmotnostně) roztok. v trichlorethylenu.

TABULKA II obj. dílů (zavedeno v roztoku)

nitrilový kaučuk	12,07
síra	3,18
fenolformaldehydová pryskyřice	29,82
ocelová vlákna.	15,00
zirkon	Ι,ΟΟι
baryt	20,96
grafit	8,97
sirníik antimonitý	2,00
sirník molybdeničitý	1,00
měď (prášková)	4,50
cín (práškový)	1,50'

Při zkoušení vyrobených podložek n'a; dynamometru kolísají koeficient tření od 0,32 (za studená) do 0,44 (za horka) a opotřebení bylo menší než u mnohých běžných materiálů vyztužených osinkem na této úrovni tření.

Bylia měřena pevnost ve smyku soustavy dvou podložek, přičemž získané hodnoty byly 101 31'6 a. 9 38í4 MPa:. 10⁴.

zatížení potřebné pro odtržení materiálu „ od zadní de'sky » (Pevnost soustavy ve smyku = —————---——-------------j-t-J ^{1 3} oblast třecího materiálu vazana na zadní desku

Příklad 3

Příklad 4

Tento příklad ilustruje použití nižšího obsahu pojidla a vyššího zatížení inertním plnidlem (barytem).

Podložky kotoučové brzdy byly zhotoveny stejným způsobem jako· v příkladu 2 podle vzorce udaného v tabulce 3.

TABULKA III

Tento příklad ilustruje použití ještě nižšího obsahu pojidla při spojeném zatížení barytem.

Podložky kotoučové brzdy byly zhotoveny jako v příkladu 2 podle složení udaného v tabulce IV.

TABULKA IV obj. dílů (zavedeno v roztoku) obj. dílů (zavedeno v roztoku)

nitrilový kaučuk	8,04
síra	3,18
fenolformaildehydová pryskyřice	19,88
ocelové vlákno	10,00
saze	13,97
zirkon	1,00
sillimanit	2,50
baryt	25,96
tuha	8,97
sirník antimonitý	2,00
měď (prášková)	4,50

Opotřebení těchto podložek bylo podobné jako u podložek v příkladu 2 a koeficient tření kolísal od 0,27 (za studená) do 0,48 (za horka).

Pevnosti ve smyku soustavy byly podle měření 2210 a 1890 psi.

nitrilový kaučuk6,03 síra3,18 fenolformaldehydová pryskyřice14,91 ocelové vlákno10,00 zirkon1,00 sillimanit2,50 baryt25,96 tuha8,97 sirník olovnatý6,99 koks (práškovaný)13,96 sirník antimonitý2,00 měď (prášková)4,50

Opotřebení těchto podložek bylo nepatrně vyšší než opotřebení podložek podle příkladů 2 a 3 a koeficient tření kolísal od 0,30 (za studená) do 0,40 (za horka).

Pevnosti ve smyku u soustavy byly podle měření 93 804 a 79 235 MPa . 10⁴.

Claims

PŘEDMĚT

1. Třecí materiál obsahující teplem tvrditelné pojivo, vlákenné vyztužení a další plnidla a přísady, vyznačující se tím, že teplem tvrditelné pojivo tvoří 20 až 45 obj. % třecího· materiálu a obsahuje fenolformaldehydovou pryskyřici v poměru 50 až 100 obj. proč, pojivá -a případně kaučuk, odolný proti .'teplu a chemickému působení, například nltrilový kaučuk, v poměru stopy až 50 obj. proč, pojivá, vlákenné vyztužení sestává jedině z krátkých úseků ocelových vláken v množství 5 až 50 obj. % třecího materiálu, přičemž 10 -až 30 obj. % třecího materiálu tvoří inertní nerostné plnidlo a zbytek jsou vynalezu modifikátory tření a opotřebení v množství stopy až 40 obj. % materiálu.
2. Třecí materiál podle bodu 1 vyznačující se tím, že vlákenné vyztužení sestává z jemných -ocelových vláken majících délku řádově 1 -až 5 mm.
3. Třecí materiál podle bodů -1 a 2 vyznačující se tím, že inertní nerostné plnidlo je baryt, plavená křída nebo slída nebo jejich směs.
4. Třecí -materiál podle bodu 1 vyznačující se tím, že -modifikátory tření a opotřebení jsou vybrány z uhlíku, tuhy, sirníku antimonitého, sirníku molybdeničitého a mědi, mosazi a cínu v jemně rozděleném tvaru.