CS245693B1 - Asbestos-free friction material - Google Patents
Asbestos-free friction material Download PDFInfo
- Publication number
- CS245693B1 CS245693B1 CS8410605A CS1060584A CS245693B1 CS 245693 B1 CS245693 B1 CS 245693B1 CS 8410605 A CS8410605 A CS 8410605A CS 1060584 A CS1060584 A CS 1060584A CS 245693 B1 CS245693 B1 CS 245693B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- asbestos
- friction
- fibers
- friction material
- free friction
- Prior art date
Links
- 239000002783 friction material Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 19
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims abstract description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 9
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 claims 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 18
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 3
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000010428 baryte Substances 0.000 description 2
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Řešení se týká bezazbestového třecího materiálu, zejména pro práci za sucha, sestávajícího ze syntetických pryskyřic, žáruvzdorných vláken nabázi oxidu hlinitého a mikroprášku karbidu křemíku.The solution relates to asbestos-free friction material, especially for dry work of synthetic resins, refractory fibers and a silicon carbide micropowder.
Description
(54) Bezazbestový třecí materiál(54) Asbestos-free friction material
Řešení se týká bezazbestového třecího materiálu, zejména pro práci za sucha, sestávajícího ze syntetických pryskyřic, žáruvzdorných vláken nabázi oxidu hlinitého a mikroprášku karbidu křemíku.The present invention relates to an asbestos-free friction material, in particular for dry working, consisting of synthetic resins, refractory fibers containing alumina and silicon carbide micro-powders.
Předmětem vynálezu je bezazbestový třecí materiál, vhodný zejména pro práci sa sucha s protilehlpu třecí plochou.The object of the invention is to provide an asbestos-free friction material, particularly suitable for working with and dry with the opposite friction surface.
Známé třecí materiály představují složitý komplex v přibližném složení dle % hmotnosti:Known friction materials represent a complex complex in approximate composition by weight%:
až 50 % chrysolitový azbest tř. 4 až 6 až 40 % anorganická plniva práěkové materiály (vápenec, kaolín, baryt) vyráběné práěkové oxidy (železitý, hlinitý) a karbidy (křemíku) až 15 % organická plniva - třecí práSek (jemnozmná kondenzovaná pryskyřice) až 20 Í6 kovové plniva - prážek, jemné granule, třísky z obrábění (železo, mosaz, hliník) až 25 % organické pojivo - pryskyřičné (obyčejně fenolformaldehydové) a kaučukové se sítovacím resp. vulkanizaěním (obyčejně sirovým systémem).up to 50% chrysolite asbestos cl. 4 to 6 to 40% inorganic fillers powdered materials (limestone, kaolin, barite) powdered oxides (ferric, aluminum) and carbides (silicon) up to 15% organic fillers - friction powder (fine grain condensed resin) up to 20 16 metal fillers - powder , fine granules, machining chips (iron, brass, aluminum) up to 25% organic binder - resin (usually phenol-formaldehyde) and rubber with sieving resp. vulcanization (usually by a sulfur system).
Azbestová vlákna vytvářejí jednak a organický· pryskyřičný· pojivo· nosnou kostru, jednak působí jako plnidlo a taká se podílí na třecích vlastnostech celku.Asbestos fibers form on the one hand and the organic · resin · binder · the backbone, on the other hand act as a filler and thus contribute to the frictional properties of the whole.
Jejich předností je vysoké tepelná stálost žádoucí u třecích segmentů především kotoučových brzd. Anorganická plniva mají také charakter kluzných přísad zabraňujících zadřeni a nežádoucího zvýěení abrazivnósti třecího materiálu.Their advantage is high thermal stability desirable in friction segments, especially disc brakes. The inorganic fillers also have the character of glidants to prevent seizure and undesirable increase in the abrasiveness of the friction material.
Organická plniva jsou předurčena jako přísady zvyšující a stabilizující součinitel tření.Organic fillers are predetermined as additives increasing and stabilizing the coefficient of friction.
Kovová plniva se používají pro rychlý odvod tepla, tak aby nedocházelo na kontaktní ploše vzhledem k vysokým izolačním vlastnostem azbestových vláken k enormnímu vsrůstu teplot, přičemž by teplotní gradient k podpovrchová vrstvě dosahověl nežádoucí hodnoty, což by vedlo k narušení povrchu obložení, jeho rozpraskání vzhledem k překročení mese odolnosti organického pojivá. Zachování nezbytných mechanických vlastností, vysokého součinitele(tření a přijatelná otěruvzdornosti při co nejnižší abrazivnósti je otázkou výběru jednotlivých komponent a sladění jejich vzájemného poměru.Metal fillers are used for rapid heat dissipation so as to avoid enormous temperature increases on the contact surface due to the high insulating properties of the asbestos fibers, whereby the temperature gradient to the subsurface layer achieves undesirable values leading to disruption of the lining surface and cracking due to exceeding the resistance of organic binder. Maintaining the necessary mechanical properties, high coefficient (friction and acceptable abrasion resistance at the lowest possible abrasiveness) is a matter of selecting individual components and harmonizing their relative proportions.
Nevýhodou současných azbestových třecích materiálů je zjištění, že rozprášené částečlqr z azbestu z opotřebovaného obložení znečiěiují životní prostředí a mají karcinogenní dčiaak. na lidskou populaci. Větží nebezpečí vzniká pro pracovníky při těžbě, zprmeovénA, výrobě třecích materiálů, ale především v opravnách a servisech při dáletrvající(práci a brzdovými jednotkami na nichž ulpívají obroužená azbestová částice. Z těchto důvodů ze v mnoha vyspělých průmyslových zemích světa připravuje legislativní omezení nebo zákaz používání azbestu jak brzdového, tak spojkového obložení. Dalží závažnou nepříznivou skutečností jaou rapidně se snižující zásoby přírodního azbestu ve evětě a jejich těžba ae atále vyžžlmi náklady. Při zachování současného trendu spotřeby se odhadují zbývající zásoby na několik desítek let.A disadvantage of current asbestos friction materials is the discovery that sprayed asbestos particles from worn linings pollute the environment and have carcinogenic effects. per human population. There is a greater risk for workers in mining, industry, friction production, but above all in repair and service centers for long-term use (work and brake units adhering to the asbestos particle). For these reasons, in many industrialized countries around the world Another serious adverse event is the rapidly declining reserves of natural asbestos in the world and their mining, and at the same time incurring costs, while maintaining the current consumption trend, the remaining reserves are estimated to be several decades.
Významnou nevýhodou dosavadních typů třecích azbestových materiálů, zejména jako brzdových obložení je přítomnost částic barevných kovů, které se při brzdění uvolňují z obložení, mechanickým tlakem obložení na brzdový litinový kotouč se zabudovávají do povrchové vrstvy třecí plochy kotouče a zde zapříčiňují vznik lokálních galvanických článků. Tyto pak výrazně zrychlují hloubkovou korozi brzdových kotoučů zejména v zimním období, kdy vzdušná vlhkost a zhoršené provozní podmínky vlivem chemických posypových prostředků způsobují, že do brzd vniká aerosol anorganických elektroljtů, který zapříčiňuje na zmíněných lokálních galvanických článcích vnitřní elektrolýzu materiálu.A significant disadvantage of the existing types of friction asbestos materials, especially as brake linings, is the presence of non-ferrous metal particles which are released from the linings during braking, by mechanical pressure of the linings on the brake cast iron disk. These then significantly accelerate the depth corrosion of the brake discs, especially in winter, when air humidity and deteriorated operating conditions due to chemical scattering agents cause an inorganic electrolyte aerosol to enter the brakes, causing internal electrolysis of the material on said local galvanic cells.
K odstranění nedostatků materiálů s azbestovými vlákny byla již navržena celá řada řeěení. Jaou např. známé bezazbestové třecí materiály s použitím uhlíkových vláken. Tato vlákna se vyznačují vysokou žáruvzdorností při nezměněných základních fyzikálních vlastnostech. Toto řeěení, přestože patří poměrně k nejpoužívanějším, má nedostatek v tom, že používá uhlíková vlákna, jejichž výroba je technologicky náročná a nákladné.A number of solutions have already been proposed to overcome the shortcomings of asbestos fiber materials. For example, known asbestos-free friction materials using carbon fibers are known. These fibers are characterized by high heat resistance with unchanged basic physical properties. This solution, although relatively one of the most widely used, has the drawback of using carbon fibers, which are technologically demanding and expensive to manufacture.
ftovněž jsou známa provedeni nahrazující azbestová vlákna vlákny plastovými, ocelovými nebo jejich kombinacemi.Also known are embodiments replacing asbestos fibers with plastic, steel or combinations thereof.
Výhodou věech těchto řešeni je vytvoření nosné kostry třecího materiálu, protože však azbestová vlákna, jak známo, mají rovněž frikční vlastnosti, jejich nevýhodou je, že takto vyrobené třecí materiály nedosahují plně vlastností azbestových a stability součinitele tření bez ohledu na teplotu.The advantage of all these solutions is the formation of the friction material support frame, however, as the asbestos fibers also have frictional properties, as they have the disadvantage that the friction materials thus produced do not fully achieve the properties of the asbestos and the stability of the friction coefficient regardless of temperature.
Cílem vynálezu je vytvoření bezazbestového třecího materiálu s vysokými užitnými vlastnostmi.It is an object of the invention to provide an asbestos-free friction material with high utility properties.
Podstatou vynálezu je bezazbestový třecí materiál na bázi syntetických pryskyřic obsahující 20 až 30 % hmostnosti žáruvzdorných vláken oxidu hlinitého v kombinaci s 20 až 40 % haotmoati mikroprášku karbidu křemíku o velikosti Sástic do lO^im. Žáruvzdorná vlákna z oxidu hlinitého odolávají vysokým teplotám při nezměněné pevnosti.The present invention provides a non-asbestos-based synthetic resin friction material containing 20 to 30% by weight of alumina refractory fibers in combination with 20 to 40% haotmoati microparticle of silicon carbide having a particle size of up to 10 µm. The alumina refractory fibers resist high temperatures with unchanged strength.
Podle vynálezu se použitím těchto vláken i řeší jednak náhrada azbestových vláken, jednak mikropráškaa karbidu křemíku se zvyěuje a stabilizuje součinitel tření a nahrazují se přísady Sástic kovů. Zrnitost mikropráěku s částicemi do 10 pm zaručuje jednak větší homogenitu materiálu a odolnost proti uvolňování plniva z materiálu.According to the invention, the use of these fibers also provides for the substitution of asbestos fibers, the micro-powder and the silicon carbide, to increase and stabilize the coefficient of friction and to replace the additives of the metal particles. The particle size of the micropowder with particles up to 10 µm ensures greater homogeneity of the material and resistance to release of the filler from the material.
Výhodou kombinace vláken na bázi oxidu hlinitého s mikropráškam karbidu křemíku jako s plnivem je vysoká a stabilní hodnota součinitele tření a dobrá tepelná vodivost, které zajiěiuje žádoucí odvod tepla z kontaktní třecí zóny. Tato přísada také nahrazuje kovová plniva, zvyšuje tepelnou vodivost, stabilizuje součinitel tření na přijatelné vysoké hodnotě při absenci azbestových vláken a opotřebené částice jsou zcela inertní k vzniku a průběhu koroze.The advantage of combining alumina-based fibers with silicon carbide micro-powders as a filler is the high and stable friction coefficient value and good thermal conductivity that provides desirable heat dissipation from the contact friction zone. This additive also replaces metal fillers, increases thermal conductivity, stabilizes the coefficient of friction to an acceptable high value in the absence of asbestos fibers, and worn particles are completely inert to the formation and course of corrosion.
Dalšími výhodami tohoto třecího materiálu jsou dostatečná pevnost, dobrá otěruvzdornost a také nízké abrazivnost. Uvedené vlastnosti jsou zajištěny při krátkodobém i dlouhodobém tepelném zatížení, jednak vlákny na bázi oxidu hlinitého, které vytváří dostatečně pevnou kostru adekvátní vláknům osinkovým a jednak obsahem mikroprášku karbidu křemíku, který pozitivně působí na proces tření při vývinu a odvodu tepla z třecí plochy.Further advantages of this friction material are sufficient strength, good abrasion resistance and also low abrasiveness. These properties are assured under both short and long term thermal loads, on the one hand alumina-based fibers, which form a sufficiently strong skeleton adequate to the asbestos fibers, and on the other hand contain silicon carbide micro-powder, which positively affects the friction process.
Způsob výroby navrženého materiálu je v podstatě shodný s postupem, který se používá při výrobě třecích obložení s azbestem.The method of producing the proposed material is essentially the same as that used in the manufacture of asbestos friction linings.
Příkladný výběr základní vláknité kostry a dalších přísad zahrnuje následující složení dle hmotnosti:An exemplary selection of a base fiber skeleton and other ingredients includes the following composition by weight:
2& až 30 % vláken na bázi oxidu hlinitého až 40 % mikroprášku karbidu křemíku o velikosti 1 0/7 /im až 20 % anorganického plniva (Práškový vápenec, baryt, kaolin, oxid hlinitý, oxid železitý) až 35 % pojivá - prášková fenolformaldehydová pryskyřice až 4 % grafitu, tj. kluzné přísady až 3 % plastifikétoru (např. ethylalkohol)2 & up to 30% alumina fibers up to 40% silicon carbide micropowder size 10/7 µm up to 20% inorganic filler (limestone powder, barite, kaolin, alumina, iron oxide) up to 35% binder - phenol-formaldehyde resin powder up to 4% graphite, ie glidants up to 3% plasticizer (eg ethyl alcohol)
245693 4245693 4
V rámci uvedených rozpětí obsahu jednotlivých komponent lze mírně modifikovat abrazlvní a třecí charakteristiky výsledného třecího materiálu.Within the abovementioned ranges of contents of the individual components, the abrasive and friction characteristics of the resulting friction material can be slightly modified.
Třecí materiál podle vynálezu je popsán v souvislosti s použitím jako brzdové obložení třecích segmentů kotoučových brzd. Je zřejmé, že stejného účinku při nahrazení azbestových vláken oxidem hlinitým lze dosáhnout u brzdových obložení určených pro bubnové brzdy nebo jiných typů třecích materiálů, např. v provedení u spojkového obložení.The friction material according to the invention is described in connection with the use as a brake lining of the friction pads of disc brakes. Obviously, the same effect of replacing asbestos fibers with alumina can be achieved in brake linings intended for drum brakes or other types of friction materials, e.g. in clutch linings.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS8410605A CS245693B1 (en) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | Asbestos-free friction material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS8410605A CS245693B1 (en) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | Asbestos-free friction material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS1060584A1 CS1060584A1 (en) | 1985-08-15 |
CS245693B1 true CS245693B1 (en) | 1986-10-16 |
Family
ID=5448831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS8410605A CS245693B1 (en) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | Asbestos-free friction material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS245693B1 (en) |
-
1984
- 1984-12-29 CS CS8410605A patent/CS245693B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS1060584A1 (en) | 1985-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2526318B1 (en) | Copper-free friction material for brake pads | |
CA1129574A (en) | High carbon friction material | |
JP3447739B2 (en) | Friction material improved with porous copper powder | |
US3434998A (en) | Modified organic base friction material | |
KR102387244B1 (en) | Friction material | |
US8292998B2 (en) | Protective coating for a ceramic surface in a casting tool | |
CN101823856A (en) | Copper-free ceramic friction material with little falling ash and preparation method thereof | |
CN101555915A (en) | High-performance semi-metallic brake pad | |
CA2265718C (en) | Friction material, method of preparing same and friction lining | |
US4994506A (en) | Brake linings | |
CN106763365A (en) | A kind of high intensity low abrasion brake block | |
US3494884A (en) | Friction lining compositions | |
US4226758A (en) | Friction material | |
US4477605A (en) | Asbestos-free friction materials | |
JP2002519443A (en) | Friction linings particularly required for brakes and clutches and method of making friction linings | |
WO2004081405A1 (en) | Friction material and process of manufacturing thereof | |
US2877198A (en) | Molding composition comprising fused aluminum silicate in fiber and pellet form and process of making same | |
CS245693B1 (en) | Asbestos-free friction material | |
Akıncıoğlu | Evaluation of the effect of the novolac resin ratio on the high temperature performance of the brake pads | |
CS245694B1 (en) | Friction material with high coefficient of friction | |
JP3134239B2 (en) | Friction material | |
GB2028350A (en) | Glass-fibre friction material | |
JPH0693110A (en) | Asbestos-free friction material | |
KR101972222B1 (en) | A friction material composition for use in bike comprising stabilized zirconium, micro siliconcarbide and sodium molybdate | |
JPH026933B2 (en) |