DE102023207535A1

DE102023207535A1 - Umweltfreundliche Reibmaterialzusammensetzung

Info

Publication number: DE102023207535A1
Application number: DE102023207535.0A
Authority: DE
Inventors: Mark Phipps; Zhigang Wang
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-09-07
Filing date: 2023-08-04
Publication date: 2024-03-07
Also published as: CN117658526A; US20240076535A1

Abstract

Ein Reibmaterial, das im Wesentlichen frei von elementaren Metallen, Metalllegierungen und Antimontrisulfid ist, wobei der Festschmierstoff ein Metallsulfid aufweist. Es wird angenommen, dass die offenbarten Zusammensetzungen des Reibmaterials umweltfreundlicher sind als herkömmliche Zusammensetzungen. Die weitgehende Beseitigung von elementaren Metallen, Metalllegierungen und Antimontrisulfid aus den offenbarten Zusammensetzungen geschieht jedoch in einer Weise, welche die Reibungsleistung und das Geräuschverhalten der entsprechenden Bremskomponenten nicht wesentlich zu beeinflussen scheint. Überdies wird angenommen, dass zumindest einige der offenbarten Zusammensetzungen die Lebensdauer der Bremskomponenten erhöhen und den Verschleiß des Rotors verringern. Die längere Lebensdauer von Bremskomponenten und der geringere Rotorverschleiß stellen zusätzliche Vorteile in Hinblick auf die Verringerung nicht abgasbezogener Fahrzeugemissionen bereit, wodurch die Umweltbelastung verkehrsbezogener Emissionen weiter verringert wird.

Description

Hintergrund
Verschiedene Beispiele betreffen Reibmaterialien und insbesondere, aber nicht ausschließlich, Reibungsbeschichtungen für Bremskomponenten (beispielsweise Bremsbeläge und Bremsüberzüge und andere) eines Fahrzeugs in der Art eines Kraftfahrzeugs.
Kurzfassung
Ein typisches Bremssystem eines Radfahrzeugs wandelt kinetische Energie des sich bewegenden Fahrzeugs durch Reibung in Wärmeenergie um. Diese Wandlung wird verwendet, um das Fahrzeug zu verlangsamen und/oder anzuhalten. Im Laufe der Zeit und infolge wiederholter Bremsereignisse können Komponenten des Bremssystems verschleißen. Beispielsweise verschleißen Bremsscheiben oder -trommeln und Bremsbeläge durch den Gebrauch. Es ist bekannt, dass diese Komponenten ersetzt werden müssen, wenn die Abnutzung ein bestimmtes Niveau erreicht. Bremsbeläge verschleißen typischerweise schneller und müssen gewöhnlich zwei- oder dreimal pro Scheiben-/Trommelwechsel ausgetauscht werden. Die Hauptteile eines Bremsbelags sind die strukturelle Trägerplatte und das Reibmaterial, das die Scheiben berührt.
Der Verschleiß von Bremsbelägen kann Reibmaterial an die Umwelt freisetzen und zu nicht auf Motorabgase bezogenen verkehrsbedingten Emissionen beitragen, insbesondere in Gebieten mit einer hohen Verkehrsdichte und Bremshäufigkeit. Infolgedessen haben einige Regierungen und Aufsichtsbehörden Vorschriften für die Zusammensetzung von Bremsbelägen erlassen. Beispielsweise verbieten bundesstaatliche Gesetze in den Vereinigten Staaten, wie Washington State SB 6557 oder California State SB 346, im Wesentlichen die Verwendung bestimmter Chemikalien in Bremssystemkomponenten.
Hier werden unter anderem verschiedene Aspekte, Merkmale und Ausführungsformen eines Reibmaterials offenbart, das im Wesentlichen frei von elementaren Metallen, Metalllegierungen und Antimontrisulfid ist, wobei der Festschmierstoff ein Metallsulfid aufweist. Antimontrisulfid ist ein metalloider Sulfidtyp, der häufig in herkömmlichen Zusammensetzungen als Festschmierstoff verwendet wird. Es wird angenommen, dass die offenbarten Zusammensetzungen des Reibmaterials umweltfreundlicher sind als herkömmliche Zusammensetzungen. Die weitgehende Beseitigung von elementaren Metallen, Metalllegierungen und Antimontrisulfid aus den offenbarten Zusammensetzungen geschieht jedoch in einer Weise, welche die Reibungsleistung und das Geräuschverhalten der entsprechenden Bremskomponenten nicht wesentlich zu beeinflussen scheint. Überdies wird angenommen, dass zumindest einige der offenbarten Zusammensetzungen die Lebensdauer der Bremskomponenten erhöhen und den Verschleiß des Rotors verringern. Die längere Lebensdauer von Bremskomponenten und der geringere Rotorverschleiß stellen zusätzliche Vorteile in Hinblick auf die Verringerung nicht abgasbezogener Fahrzeugemissionen bereit, wodurch die Umweltbelastung verkehrsbezogener Emissionen weiter verringert wird.
Ein Beispiel sieht ein Reibmaterial vor, das Folgendes umfasst: etwa 1,0 Gew.-% bis etwa 10,0 Gew.-% eines ein Metallsulfid aufweisenden Festschmierstoffs, etwa 6,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Bindemittels, etwa 2,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Schleifmittels sowie einen oder mehrere Füllstoffe. Das Reibmaterial ist im Wesentlichen frei von elementarem Metall und einer Metalllegierung.
In einigen Ausgestaltungen des vorstehenden Reibmaterials ist das Reibmaterial im Wesentlichen frei von elementarem Metall und einer Metalllegierung, ausgewählt aus der Gruppe, die aus elementarem Eisen, Stahl, elementarem Zinn, elementarem Zink, elementarem Kupfer, elementarem Aluminium, elementarem Blei, elementarem Titan, einer Zinnlegierung, einer Zinklegierung, einer Kupferlegierung, einer Aluminiumlegierung und einer Magnesiumlegierung besteht.
Ein anderes Beispiel sieht ein Reibmaterial vor, das Folgendes umfasst: etwa 1,0 Gew.-% bis etwa 10,0 Gew.-% eines ein Metallsulfid aufweisenden Festschmierstoffs, etwa 6,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Bindemittels, etwa 2,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Schleifmittels sowie einen oder mehrere Füllstoffe. Das Reibmaterial ist im Wesentlichen frei von Metallen und Metalllegierungen in einer oder mehreren Formen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einer Faserform, einer Spanform und einer Pulverform besteht.
Ein noch weiteres Beispiel sieht ein Bremselement für ein Kraftfahrzeug vor, wobei das Bremselement ein Reibmaterial umfasst, das Folgendes aufweist: etwa 1,0 Gew.-% bis etwa 10,0 Gew.-% eines ein Metallsulfid aufweisenden Festschmierstoffs, etwa 6,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Bindemittels, etwa 2,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Schleifmittels sowie einen oder mehrere Füllstoffe. Das Reibmaterial ist im Wesentlichen frei von elementarem Metall und einer Metalllegierung. Alternativ oder zusätzlich ist das Reibmaterial im Wesentlichen frei von Metallen und Metalllegierungen in einer oder mehreren Formen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einer Faserform, einer Spanform und einer Pulverform besteht.
Ein noch weiteres Beispiel sieht ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug vor. Das Bremssystem umfasst eine Rotorscheibe und ein Bremselement. Das Bremselement umfasst ein Reibmaterial, das Folgendes aufweist: etwa 1,0 Gew.-% bis etwa 10,0 Gew.-% eines ein Metallsulfid aufweisenden Festschmierstoffs, etwa 6,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Bindemittels, etwa 2,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Schleifmittels sowie einen oder mehrere Füllstoffe. Das Reibmaterial ist im Wesentlichen frei von elementarem Metall und einer Metalllegierung. Alternativ oder zusätzlich ist das Reibmaterial im Wesentlichen frei von Metallen und Metalllegierungen in einer oder mehreren Formen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einer Faserform, einer Spanform und einer Pulverform besteht.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Andere Aspekte, Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile werden anhand von Beispielen anhand der folgenden detaillierten Beschreibung und der anliegenden Zeichnungen besser verständlich werden. Es zeigen:

1 ein schematisches Diagramm eines Bremssystems, in dem einige beispielhafte Ausführungsformen verwirklicht werden können,
2 eine Tabelle, die Reibmaterialzusammensetzungen gemäß mehreren nicht einschränkenden Beispielen zeigt, und
3 graphisch repräsentative Testergebnisse in Übereinstimmung mit dem Protokoll der Norm SAE J2522, Abschnitt 2.0, erhaltener brünierter Reibungsniveaus gemäß einigen Beispielen.

Detaillierte Beschreibung
In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche Einzelheiten dargelegt, wie beispielhafte Stoffzusammensetzungen, Vorrichtungen, Verfahren und dergleichen, um ein Verständnis eines oder mehrerer Aspekte der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Durchschnittsfachleute auf dem relevanten Gebiet werden leicht verstehen, dass diese spezifischen Einzelheiten lediglich Beispiele sind, die den Schutzumfang dieser Anmeldung nicht einschränken sollen.
Jeder hier aufgeführte Zahlenbereich schließt alle Werte vom unteren bis zum oberen Wert ein. Falls beispielsweise ein Bereich als 1 % bis 50 % angegeben wird, sollen engere Bereiche davon, wie 2 % bis 40 %, 10 % bis 30 %, 1 % bis 3 % usw. ausdrücklich durch die Angabe aufgezählt werden. Diese spezifischen Beispiele repräsentieren nur eine begrenzte Teilmenge dessen, was abgedeckt werden soll, und alle möglichen Kombinationen von Zahlenwerten zwischen dem untersten und dem höchsten Wert des aufgezählten Bereichs und diese einschließend sollen ausdrücklich als in dieser Anmeldung angegeben betrachtet werden.
Der Modifikator „etwa“, der in Zusammenhang mit einer Größe verwendet wird, schließt den angegebenen Wert ein und hat die durch den Zusammenhang vorgegebene Bedeutung (er schließt beispielsweise wenigstens den mit der Messung der bestimmten Größe verbundenen Fehlergrad ein). Der Modifikator „etwa“ sollte auch als den durch die Absolutwerte der beiden Endpunkte definierten Bereich offenbarend angesehen werden. Beispielsweise offenbart der Ausdruck „von etwa 2 bis etwa 4“ auch den Bereich „von 2 bis 4“. Der Begriff „etwa“ kann sich auf plus oder minus 10 % der angegebenen Zahl beziehen. Beispielsweise kann „etwa 10 %“ einen Bereich von 9 % bis 11 % angeben und kann „etwa 1“ von 0,9 bis 1,1 bedeuten. Andere Bedeutungen von „etwa“ können aus dem Zusammenhang ersichtlich werden, beispielsweise bei Abrundungen, so dass „etwa 1“ beispielsweise auch von 0,5 bis 1,4 bedeuten kann.
Definitionen spezifischer funktioneller Gruppen und chemischer Begriffe werden nachstehend detaillierter beschrieben. Für die Zwecke dieser Offenbarung werden die chemischen Elemente gemäß dem Periodensystem der Elemente, CAS-Version, Handbook of Chemistry and Physics, 75. Ausgabe, innerer Deckel, identifiziert, und spezifische funktionelle Gruppen werden im Allgemeinen wie darin beschrieben definiert. Zusätzlich beruht die vorliegende Offenbarung auf allgemeinen Grundsätzen der organischen Chemie, der anorganischen Chemie und der Materialwissenschaft, wie in den relevanten Fachgebieten akzeptiert. Beispielsweise werden spezifische funktionelle Gruppen und Reaktivitäten gemäß einigen dieser Grundsätze in Organic Chemistry, Thomas Sorrell, University Science Books, Sausalito, 1999; Smith und March, March's Advanced Organic Chemistry, 5. Ausgabe, John Wiley & Sons, Inc., New York, 2001; Larock, Comprehensive Organic Transformations, VCH Publishers, Inc., New York, 1989; Carruthers, Some Modern Methods of Organic Synthesis, 3. Ausgabe, Cambridge University Press, Cambridge, 1987, deren gesamte Inhalte hier jeweils durch Verweis aufgenommen sind, beschrieben.
Hier bedeutet der Begriff „im Wesentlichen frei von“ einer Komponente, dass eine erwähnte Zusammensetzung die Komponente in einem Anteil von weniger als 0,5 Gew.-% der Zusammensetzung enthält. Dies schließt weniger als 0,4 Gew.-%, weniger als 0,3 Gew.-%, weniger als 0,2 Gew.-%, weniger als 0,1 Gew.-%, weniger als 0,05% Gew.-% und weniger als 0,01 Gew.-% ein. Zusammensetzungen, die „im Wesentlichen frei von“ einer Komponente sind, schließen auch Zusammensetzungen ein, die von dieser Komponente ganz frei sind. Als nicht einschränkendes Beispiel wird eine Zusammensetzung als „im Wesentlichen frei“ oder „frei“ von einer Substanz verstanden, wobei diese Substanz beim Prozess zur Herstellung der Zusammensetzung nicht absichtlich hinzugefügt wird, sondern in Spuren oder nicht nachweisbaren Mengen durch Kontamination oder infolge einer entsprechenden Verunreinigung in einem oder mehreren Rohmaterialien unbeabsichtigt eingebracht werden kann.
1 ist ein schematisches Diagramm eines Bremssystems 100, in dem einige beispielhafte Ausführungsformen verwirklicht werden können. Das Bremssystem 100 umfasst eine Rotorscheibe 102, deren Oberfläche 104 als Reibfläche verwendet wird. Beim dargestellten Beispiel befinden sich Abschnitte der Oberfläche 104 auf entgegengesetzten Seiten der Rotorscheibe 102. Jeder der Oberflächenabschnitte gelangt in Kontakt mit einem jeweiligen der Bremsbeläge 110, wenn Bremsen betätigt werden. Jeder der Bremsbeläge 110 ist fest an einer jeweiligen strukturellen Trägerplatte 108 angebracht. Die Trägerplatte 108 kann eine massive Metallplatte sein, und der Reibmaterialüberzug in Form eines Bremsbelags 110 kann durch Nieten oder Hochtemperaturklebstoffe an der Trägerplatte 108 befestigt sein. Wenn die Bremsbeläge 110 die Oberfläche 104 berühren, wird die Drehung der Rotorscheibe 102 verlangsamt oder angehalten, wodurch bewirkt wird, dass die Drehung des fest an der Rotorscheibe 102 angebrachten Fahrzeugrads (in 1 nicht explizit dargestellt) auch verlangsamt oder angehalten wird. Das Reibmaterial ist ein Teil des Bremselements 108/110, das die kinetische Energie des Fahrzeugs in Wärme umwandelt. Das hier offenbarte Reibmaterial (die hier offenbarten Reibmaterialien) kann (können) vorteilhaft relativ hohen Temperaturen ohne übermäßigen Verschleiß standhalten.
Wenn der Fuß 198 des Fahrers beim Betrieb auf ein Bremspedal 190 tritt, drückt eine Schubstange 180 auf einen Kolben 160 eines Hauptzylinders 170. Dieser Druck bewirkt, dass eine Bremsflüssigkeit 150 aus dem Hauptzylinder 170 in Bremsleitungen oder -schläuche 140 fließt, die mit einem Bremssattel 130 verbunden sind. Die Strömung der Bremsflüssigkeit 150 bewirkt, dass ein Hydraulikdruck auf Kolben (in 1 nicht explizit dargestellt) des Bremssattels 130 ausgeübt wird. Wenn sich die Kolben unter dem ausgeübten Hydraulikdruck bewegen, bewirkt die Kolbenbewegung, dass sich auch die strukturellen Trägerplatten 108 und die Bremsbeläge 110 bewegen, und sie bewirkt ferner, dass die Bremsbeläge 110 gegen die Oberfläche 104 der Rotorscheibe 102 drücken. Die Kraft, mit der die Bremsbeläge 110 gegen die Oberfläche 104 der Rotorscheibe 102 drücken, hängt vom Betrag und von der Dauer der vom Fuß 198 des Fahrers auf das Bremspedal 190 ausgeübten Kraft ab. Wenn das Bremspedal 190 losgelassen wird, ermöglicht dies einem Rückstellmechanismus für die beteiligten Teile, diese Teile in die Ausgangsposition zurückzuführen, wodurch bewirkt wird, dass die verdrängte Bremsflüssigkeit 150 in den Hauptzylinder 170 zurückkehrt, wodurch das Bremssystem 100 für einen weiteren Bremsvorgang bereit gemacht wird.
Zumindest einige hier offenbarte Ausführungsformen sehen ein Reibmaterial für die Bremsbeläge 110 vor. In einigen Beispielen ist das Reibmaterial ein asbestfreier organischer (NAO) Reibungsverbundstoff. Die offenbarten Zusammensetzungen des Reibmaterials sind gewöhnlich umweltfreundlicher als herkömmliche Zusammensetzungen. Beispielsweise sind zumindest einige der offenbarten Zusammensetzungen frei von elementaren Metallen und Metalllegierungen, beispielsweise in Form von Metall-/Legierungsfasern, Metall-/Legierungsfäden, Metall-/Legierungschnitzeln oder -spänen, Metall-/Legierungspulvern oder Metall-/Legierungsstaub. Zumindest einige der offenbarten Zusammensetzungen sind frei von metallischem Kupfer, Stahl, Aluminium, Zink und/oder Zinn. Zumindest einige der offenbarten Zusammensetzungen sind frei von Antimonsulfid, beispielsweise Antimontrisulfid, wobei es sich um eine bekannte unerwünschte Chemikalie handelt. Die weitgehende Beseitigung verschiedener Formen elementarer Metalle, Metalllegierungen und Antimontrisulfid aus den offenbarten Reibmaterialien geschieht in Zusammenhang mit umweltfreundlichen Zusammensetzungen und auf eine Weise, welche die Reibungsleistung und das Geräuschverhalten der entsprechenden Bremsbeläge 110 nicht beeinträchtigt. Überdies haben zumindest einige der offenbarten Zusammensetzungen die Tendenz, die Lebensdauer der entsprechenden Bremsbeläge 110 zu erhöhen und den Verschleiß der Rotorscheiben 102 zu verringern. Die längere Lebensdauer der Bremsbeläge und der geringere Rotorverschleiß bieten einen zusätzlichen Vorteil in Bezug auf die Verringerung nicht abgasbezogener Fahrzeugemissionen, wodurch die Umweltbelastung verkehrsbezogener Emissionen allgemein und bremsbezogener Emissionen im Besonderen weiter verringert wird.
Ein hier offenbartes Reibmaterial kann unter Verwendung bekannter Herstellungsprozesse zu einem Bremsbelag (beispielsweise 110) oder einem Bremsüberzug geformt werden. Diese Prozesse weisen im Allgemeinen die Schritte Mischen (beispielsweise Trockenvermischen), Formen und Aushärten (Stabilisieren) auf. Abhängig von der Reaktivität des Bindemittels (Harzes), der Belaggröße und anderer relevanter Eigenschaften kann ein Warmformungsprozess bei Temperaturen zwischen 150 °C und 200 °C verwendet werden. Der anhand des offenbarten Reibmaterials hergestellte Bremsbelag 110 kann beispielsweise durch einen Klebstoff, Nieten oder andere herkömmliche Aufbringungsmittel auf die Trägerplatte 108 aufgebracht werden. Gemäß einigen Ausführungsformen wird der Bremsbelag 110 um einen Metallzapfen und/oder ein anderes Element in der Art eines Reibmaterialverschleißindikators herum geformt.
Wenngleich das Bremssystem 100 vorstehend mit Bezug auf ein Reibmaterial beschrieben wurde, das auf einer Trägerplatte eines Bremsbelags angeordnet oder abgeschieden ist, sind verschiedene Ausführungsformen nicht darauf beschränkt. Insbesondere ist zu verstehen, dass Reibmaterialien gemäß der vorliegenden Offenbarung ähnlich auf andere Oberflächen aufgebracht werden können. Beispielsweise kann das Reibmaterial auf wenigstens einem Bereich einer Bremsscheibe, einer Bremstrommel, einer Kupplungsplatte oder einer anderen Oberfläche, die während der Verwendung einem Abrieb oder einem Verschleiß ausgesetzt sein kann, angeordnet werden. Zusätzlich sind, wenngleich vorstehend Bremsbeläge eines Kraftfahrzeugs beschrieben wurden, verschiedene Verwendungen der hier offenbarten einen oder mehreren Reibmaterialien nicht auf Kraftfahrzeuge beschränkt und können beispielsweise auf Fahrräder, Krafträder, Flugzeuge oder Fahrzeuge mit einer Bremsanordnung oder anderen Flächen, die Abrieb ausgesetzt sind, angewendet werden.
Gemäß verschiedenen Beispielen weist eine Reibmaterialzusammensetzung ein Bindemittel, einen Festschmierstoff, Schleifteilchen, zumindest einen Füllstoff und optional Fasern auf. Der Füllstoff kann ein organischer Füllstoff, ein anorganischer Füllstoff oder eine geeignete Kombination organischer und anorganischer Füllstoffe sein. In einigen Beispielen kann das Bindemittel ein phenolisches und/oder thermisch aushärtendes Bindemittel sein. Die Bestandteile der Zusammensetzung werden typischerweise, beispielsweise in einem herkömmlichen Mischer, miteinander gemischt. Die Mischung wird in einer Form gepresst und gebrannt, um einen starren, hitzebeständigen Verbundstoff zu bilden, der für die Bremsbeläge 110 geeignet ist.
Das Bindemittel macht im Allgemeinen etwa 6 Gew.-% bis 15 Gew.-% der endgültigen Reibmaterialzusammensetzung aus. Ein beispielhafter Bestandteil des Bindemittels ist ein Phenolharz, das in einigen Fällen auch allein verwendet werden kann. Einige Bindemittelformulierungen können so modifiziert werden, dass sie zusätzlich zu einem Phenolharz einen oder mehrere von Silikon-, Acryl-, Epoxid- und Nitritmodifikatoren aufweisen. In anderen Beispielen können auch andere geeignete Bindemittel verwendet werden. In einigen Beispielen kann das Bindemittelsystem eine Mischung aus zwei verschiedenen Typen von Bindemittelsystemen umfassen, von denen wenigstens einer typischerweise ein Harz vom Phenoltyp ist. Das Bindemittel bildet typischerweise eine thermisch aushärtende Matrix, die in der endgültigen Reibmaterialzusammensetzung alle anderen Bestandteile zusammenhält.
Die Fasern machen im Allgemeinen etwa 0 Gew.-% bis 20 Gew.-% der endgültigen Reibmaterialzusammensetzung aus. Das heißt, dass einige Beispiele der Reibmaterialzusammensetzung faserfrei sind. Beispielhafte Fasern, die in der Reibmaterialzusammensetzung verwendet werden können, schließen eine oder mehrere Nichtmetallfasern in der Art von Zellulosefasern, Aramidfasern, Polyacrylnitril(PAN)-Fasern, Acrylfasern, Baumwollfasern, Keramikfasern, Mineralfasern oder Mineralwollefasern und verschiedene Kombinationen davon ein. In einigen Beispielen kann die Faser zu einer Mischung in Form von Spänen oder Pulver gemischt werden. Die verwendeten Fasern sind im Wesentlichen frei von elementaren Metallen und Metalllegierungen. Die Fasern stellen dem entsprechenden Reibmaterial typischerweise Integrität und strukturelle Festigkeit bereit. In einigen Beispielen können verschiedene Fasern und Faserlängen gemischt werden, um relevante Eigenschaften des Reibmaterials zu verbessern. Einige Faserformulierungen können aus Umweltgründen frei von Aramid sein. Hier ist ein „Metall“ oder eine „Metalllegierung“ ein festes Material, das typischerweise hart, glänzend, verformbar, schmelzbar und dehnbar ist und eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit aufweist (beispielsweise Eisen, Zinn, Zink, Kupfer und Aluminium sowie Legierungen wie Messing und Stahl). Hier werden Graphit und verschiedene Derivate davon nicht als „Metall“ oder „Metalllegierung“ angesehen.
Der Festschmierstoff macht im Allgemeinen etwa 1 Gew.-% bis 10 Gew.-% der endgültigen Reibmaterialzusammensetzung aus. Der Festschmierstoff wird in das Reibmaterial aufgenommen, um die Abnutzung der Bremsbeläge und der Rotorscheiben während des Betriebs zu verringern. In verschiedenen Beispielen ist der verwendete Festschmierstoff frei von Antimon. Ein beispielhafter Bestandteil des Festschmierstoffs ist ein Metallsulfid, ausgewählt aus: Eisensulfid (beispielsweise FeS, Fe₂S₃ oder Fe₃S₄), Zinksulfid (beispielsweise ZnS), Wismutsulfid (beispielsweise Bi₂S_s), Mangansulfid (beispielsweise MnS, MnS₂ oder Mn₂S_s) und Zinnsulfid (beispielsweise SnS oder SnS₂). Die Metallsulfide können aus Übergangsmetallsulfiden und/oder Post-Übergangsmetallsulfiden ausgewählt werden. Einige der ausgewählten Metallsulfide können Halbleiter, beispielsweise Breitband(> 2 eV)-Halbleiter, sein. Einige Formulierungen des Festschmierstoffs können verschiedene Kombinationen von zwei oder mehr verschiedenen Nicht-Antimonsulfiden und wenigstens ein Metallsulfid aufweisen.
Das Reibmaterial kann wenigstens 1,0 Gew.-%, wenigstens 2,0 Gew.-%, wenigstens 3,0 Gew.-%, wenigstens 4,0 Gew.-%, wenigstens 5,0 Gew.-%, wenigstens 6,0 Gew.-%, wenigstens 7,0 Gew.-%, wenigstens 8,0 Gew.-% oder wenigstens 9,0 Gew.-% Antimonsulfid aufweisen. Das Reibmaterial kann höchstens 10,0 Gew.-%, höchstens 9,0 Gew.-%, höchstens 8,0 Gew.-%, höchstens 7,0 Gew.-%, höchstens 6,0 Gew.-%, höchstens 5,0 Gew.-%, höchstens 4,0 Gew.-%, höchstens 3,0 Gew.-%, höchstens 2,0 Gew.-% oder höchstens 1,0 Gew.-% Nicht-Antimonsulfid aufweisen. Das Reibmaterial kann etwa 1,0 Gew.-% bis etwa 8,0 Gew.-%, etwa 1,0 Gew.-% bis etwa 6,0 Gew.-%, etwa 1,0 Gew.-% bis etwa 5,0 Gew.-%, etwa 1,0 Gew.-% bis etwa 4,0 Gew.-% oder etwa 2,0 Gew.-% bis etwa 4,0 Gew.-% Nicht-Antimonsulfid aufweisen. In einigen Beispielen weist das Reibmaterial etwa 1,0 Gew.-% bis etwa 6,0 Gew.-%, beispielsweise etwa 2,0 Gew.-% bis etwa 4,0 Gew.-%, Nicht-Antimonsulfid auf. In einigen Beispielen weist das Reibmaterial etwa 3,0 Gew.-%, etwa 4,0 Gew.-% oder etwa 5,0 Gew.-% Nicht-Antimonsulfid auf.
Das Schleifmittel macht im Allgemeinen etwa 2 Gew.-% bis 15 Gew.-% der endgültigen Reibmaterialzusammensetzung aus. Beispielhafte Schlafmittel, die in der Reibmaterialzusammensetzung verwendet werden können, sind Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zirkoniumsilikat (oder Zirkonmehl), Siliciumoxid, Siliciumdioxid, Siliciumcarbid, Mullit, Eisenchromid, komplexe Mineralsilikate wie Kalziummagnesiumsilikat, Kalziummagnesiumzirkoniumsilikat, Kalziummagnesiumaluminiumsilikat und Magnesiumaluminiumsilikat. Schleifmittel werden typischerweise nach ihrer Mohs-Härte klassifiziert. Harte Schleifmittel, d. h. Schleifmittel mit höheren Werten auf der Mohs-Härteskala, werden typischerweise in verhältnismäßig niedrigen Konzentrationen verwendet, während milde Schleifmittel, d. h. Schleifmittel mit niedrigeren Werten auf der Mohs-Härteskala, typischerweise in höheren Konzentrationen verwendet werden, um das gleiche gewünschte Reibungsniveau zu erreichen.
Das Reibmaterial kann wenigstens 4,0 Gew.-%, wenigstens 6,0 Gew.-%, wenigstens 8,0 Gew.-%, wenigstens 10,0 Gew.-%, wenigstens 12,0 Gew.-% oder wenigstens 14,0 Gew.-% eines Schleifmittels aufweisen. Das Reibmaterial kann höchstens 15,0 Gew.-%, höchstens 13,0 Gew.-%, höchstens 11,0 Gew.-%, höchstens 9,0 Gew.-%, höchstens 7,0 Gew.-% oder höchstens 5,0 Gew.-% eines Schleifmittels aufweisen. Das Reibmaterial kann etwa 4,0 Gew.-% bis etwa 14,0 Gew.-%, etwa 5,0 Gew.-% bis etwa 13,0 Gew.-% oder etwa 6,0 Gew.-% bis etwa 12,0 Gew.-% eines Schleifmittels aufweisen.
Die Füllstoffe und andere Bestandteile, die im Reibmaterial enthalten sind, bilden im Allgemeinen den Rest, beispielsweise etwa 20 % bis 80 %, der endgültigen Zusammensetzung des Reibmaterials. Hier offenbarte organische Füllstoffe können ohne Einschränkung Melaminstaub, Staub polymerisierter Cashew-Nussschalenflüssigkeit (CNSL), gemahlene Gummiteilchen, Zellulose und verschiedene Kombinationen davon einschließen. Hier offenbarte anorganische Füllstoffe können ohne Einschränkung Bariumsulfat, Wollastonit, Talkum, Kalziumcarbonat, Kalziumfluorid, Kalk, Kohle, Graphit, Koks, Aktivkohle, Glasblasen und/oder Glasperlen (beispielsweise Streckkugeln), Glimmer, Vermiculit und verschiedene Kombinationen davon einschließen. Die anderen Bestandteile können als Modifikatoren verwendet werden, um spezifische Leistungsmerkmale zu erzielen. Die anderen Bestandteile können beispielsweise verwendet werden, um der Formulierung Volumen zu geben, die Kosten zu verringern, eine Geräuschverringerung bereitzustellen und die Beschichtung der Rotorscheibenoberfläche 104 mit einer verhältnismäßig gleichmäßigen Reibungsübertragungsschicht zu unterstützen.
2 ist eine Tabelle, die mehrere nicht einschränkende Beispiele von Reibmaterialzusammensetzungen gemäß einigen Ausführungsformen zeigt. In den dargestellten Beispielen liegt der Bindemittelanteil im Bereich zwischen 8 Gew.-% und 11 Gew.-% der Reibmaterialzusammensetzung. Der Faseranteil liegt im Bereich zwischen 5 Gew.-% und 9 Gew.-% der Reibmaterialzusammensetzung. Der Festschmierstoffanteil liegt im Bereich zwischen 4 Gew.-% und 7 Gew.-% der Reibmaterialzusammensetzung. Der Schleifmittelanteil liegt im Bereich zwischen 6 Gew.-% und 12 Gew.-% der Reibmaterialzusammensetzung. Der Füllstoffanteil liegt im Bereich zwischen 65 Gew.-% und 73 Gew.-% der Reibmaterialzusammensetzung.
Wie in 2 dargestellt ist, weist die Zusammensetzung #1 Wismutsulfid (Bi₂S₃) auf, wobei es sich um ein Post-Übergangsmetallsulfid handelt. Jede der Zusammensetzungen ## 2 - 4 weist ein jeweiliges Übergangsmetallsulfid auf. Die dargestellten Beispiele zeigen, dass die Metalle in den Metallsulfiden zweiwertig, dreiwertig und vierwertig sein können. Wie vorstehend bereits angegeben, können auch Metallsulfide verwendet werden, die ein einwertiges Metall enthalten. Alle Zusammensetzungen ## 1 - 4 sind frei von Antimon und auch frei von elementaren Metallen und Metalllegierungen. Beispielsweise sind die Zusammensetzungen ## 1 - 4 frei von elementaren Metallen in der Art elementaren Eisens, Zinns, Zinks, Kupfers, Bleis, Magnesiums und Aluminiums und auch frei von Metalllegierungen in der Art verschiedener Eisenlegierungen (beispielsweise Stahl, Edelstahl, Gusseisen, Werkzeugstahl, Legierungsstahl) und verschiedener Aluminium-, Kupfer-, Zinn-, Zink- und Magnesiumlegierungen.
3 zeigt graphisch repräsentative Testergebnisse in Übereinstimmung mit der Norm SAE J2522, Abschnitt 2.0, erhaltener brünierter Reibungsniveaus gemäß einigen Beispielen. Insbesondere ist in einer in 3 dargestellten Kurve 302 der geschätzte Reibungskoeffizient (µ) für ein hier offenbartes repräsentatives Reibmaterial aufgetragen. Eine in 3 auch dargestellte Kurve 304 ist eine Referenzkurve, in der der geschätzte Koeffizient µ für ein Antimontrisulfid (Sb₂S₃) enthaltendes kupferfreies NAO-Reibmaterial aufgetragen ist.
Ein Verfahren zum Abschwächen der Wirkungen des anfänglichen Schwunds ist das Anbrennen oder Brünieren. Das Brünieren ist ein Verfahren zum Vorkonditionieren zumindest der obersten Schichten des Reibmaterials, indem das Reibmaterial vor der Installation mechanischen Krafteinwirkungen und/oder Wärme ausgesetzt wird. Das Vorkonditionieren kann auch verwendet werden, um Diskontinuitäten an der Oberfläche des Reibmaterials zu entfernen, wodurch der Oberflächenkontakt, beispielsweise zwischen dem Reibmaterial und der Rotorscheibe (beispielsweise 102) und damit die Leistungsfähigkeit verbessert werden kann. Wie in 3 dargestellt ist, erreicht das hier offenbarte Reibmaterial einen stationären µ-Wert von etwa 0,40, der höher ist als der stationäre µ-Wert des vergleichbaren kupferfreien NAO-Reibmaterials mit Sb₂S₃. Die Kurve 302 zeigt auch eine bessere Leistungskonsistenz (beispielsweise kleinere Variationen) als die Kurve 304.
Weitere Tests, die auf das Beurteilen des Geräuschverhaltens der offenbarten Reibmaterialien abzielen, ergaben, dass die erzeugten Geräuschniveaus jenen des vergleichbaren kupferfreien NAO-Reibmaterials mit Sb₂S₃ ähneln. Überdies tendieren zumindest einige der offenbarten Zusammensetzungen vorteilhaft auch dazu, den Gewichtsverlust der Bremsbeläge zu verringern, die Abnutzung der Rotoren zu verringern und die Lebensdauer der Bremselemente zu erhöhen.
Gemäß einer vorstehend offenbarten beispielhaften Ausführungsform, beispielsweise im Abschnitt Kurzfassung, und/oder in Bezug auf eine oder jegliche Kombination einiger oder aller der 1 - 3, ist ein Reibmaterial für ein Bremssystem (beispielsweise 100) vorgesehen, wobei das Reibmaterial Folgendes umfasst: etwa 1,0 Gew.-% bis etwa 10,0 Gew.-% eines ein Metallsulfid aufweisenden Festschmierstoffs, etwa 6,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Bindemittels, etwa 2,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Schleifmittels sowie einen oder mehrere Füllstoffe, wobei das Reibmaterial im Wesentlichen frei von elementarem Metall und einer Metalllegierung ist.
Gemäß einigen Ausführungsformen des vorstehenden Reibmaterials ist das Reibmaterial im Wesentlichen frei von elementarem Metall und einer Metalllegierung, ausgewählt aus der Gruppe, die aus elementarem Eisen, Stahl, elementarem Zinn, elementarem Zink, elementarem Kupfer, elementarem Aluminium, elementarem Blei, elementarem Titan, einer Zinnlegierung, einer Zinklegierung, einer Kupferlegierung, einer Aluminiumlegierung und einer Magnesiumlegierung besteht. Hier ist Messing ein Beispiel einer „Kupferlegierung“ und auch ein Beispiel einer „Zinklegierung“.
Gemäß einigen Ausführungsformen jeglicher der vorstehenden Reibmaterialien umfasst das Reibmaterial ferner weniger als etwa 20 Gew.-% nichtmetallischer Fasern.
Gemäß einer anderen vorstehend offenbarten beispielhaften Ausführungsform, beispielsweise im Abschnitt Kurzfassung, und/oder in Bezug auf eine oder jegliche Kombination einiger oder aller der 1 - 3, ist ein Reibmaterial für ein Bremssystem (beispielsweise 100) vorgesehen, wobei das Reibmaterial Folgendes umfasst: etwa 1,0 Gew.-% bis etwa 10,0 Gew.-% eines ein Metallsulfid aufweisenden Festschmierstoffs, etwa 6,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Bindemittels, etwa 2,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Schleifmittels sowie einen oder mehrere Füllstoffe, wobei das Reibmaterial im Wesentlichen frei von einem Metall und einer Metalllegierung in einer oder mehreren Formen, einschließlich einiger oder aller von einer Faserform, einer Fadenform, einer Wollform, einer Schnitzelform, einer Spanform, einer Drahtform und einer Pulverform, ist.
Gemäß einigen Ausführungsformen des vorstehenden Reibmaterials umfasst das Reibmaterial ferner etwa 0,1 Gew.-% bis 20,0 Gew.-% nichtmetallischer Fasern.
Gemäß einigen Ausführungsformen jeglicher der vorstehenden Reibmaterialien umfasst das Reibmaterial ferner weniger als etwa 20,0 Gew.-% nichtmetallischer Fasern.
Gemäß einigen Ausführungsformen jeglicher der vorstehenden Reibmaterialien werden die nichtmetallischen Fasern aus der Gruppe ausgewählt, die aus Zellulosefasern, Aramidfasern, Polyacrylnitrilfasern, Acrylfasern, Baumwollfasern, Keramikfasern und Mineralwollefasern besteht.
Gemäß einigen Ausführungsformen jeglicher der vorstehenden Reibmaterialien weisen der eine oder die mehreren Füllstoffe anorganische Füllstoffe und/oder organische Füllstoffe auf.
Gemäß einigen Ausführungsformen jeglicher der vorstehenden Reibmaterialien wird der anorganische Füllstoff aus der Gruppe ausgewählt, die aus Bariumsulfat, Wollastonit, Talkum, Titanat, Kalziumcarbonat, Kalziumfluorid, Kalk, Kohle, Graphit, Koks, Aktivkohle, Glasblasen, Glasperlen und Vermiculit besteht.
Gemäß einigen Ausführungsformen jeglicher der vorstehenden Reibmaterialien wird der organische Füllstoff aus der Gruppe ausgewählt, die aus Melaminstaub, Staub polymerisierter Cashew-Nussschalenflüssigkeit, gemahlenen Gummiteilchen und Zellulose besteht.
Gemäß einigen Ausführungsformen jeglicher der vorstehenden Reibmaterialien ist das Reibmaterial im Wesentlichen frei von Metall und/oder Metalllegierungen in jeglicher Form.
Gemäß einigen Ausführungsformen jeglicher der vorstehenden Reibmaterialien ist das Reibmaterial im Wesentlichen frei von Antimon.
Gemäß einigen Ausführungsformen jeglicher der vorstehenden Reibmaterialien umfasst das Metallsulfid ein Übergangsmetallsulfid oder ein Post-Übergangsmetallsulfid.
Gemäß einigen Ausführungsformen jeglicher der vorstehenden Reibmaterialien umfasst das Metallsulfid ein Sulfid eines einwertigen Metalls, ein Sulfid eines zweiwertigen Metalls, ein Sulfid eines dreiwertigen Metalls oder ein Sulfid eines vierwertigen Metalls.
Gemäß einigen Ausführungsformen jeglicher der vorstehenden Reibmaterialien wird das Metallsulfid aus der Gruppe ausgewählt, die aus Eisensulfid, Zinksulfid, Wismutsulfid, Mangansulfid und Zinnsulfid besteht.
Gemäß einigen Ausführungsformen jeglicher der vorstehenden Reibmaterialien umfasst das Bindemittel Phenol-Formaldehyd-Harz.
Gemäß einigen Ausführungsformen jeglicher der vorstehenden Reibmaterialien wird das Schleifmittel aus der Gruppe ausgewählt, die aus Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zirkoniumoxid, Zirkoniumsilikat, Siliciumoxid, Siliciumdioxid, Siliciumcarbid, Mullit, Glimmer, Eisenchromit, Kalziummagnesiumsilikat, Kalziumzirkoniumsilikat, Kalziummagnesiumaluminiumsilikat und Magnesiumaluminiumsilikat besteht.
Gemäß einigen Ausführungsformen jeglicher der vorstehenden Reibmaterialien besteht das Reibmaterial zu insgesamt 100 Gew.-% aus: etwa 4,0 Gew.-% bis etwa 7,0 Gew.-% des Festschmierstoffs, etwa 8,0 Gew.-% bis 11,0 Gew.-% des Bindemittels, etwa 6,0 Gew.-% bis 12,0 Gew.-% des Schleifmittels, etwa 5,0 Gew.-% bis 9,0 Gew.-% nichtmetallischer Fasern und etwa 65,0 Gew.-% bis 73,0 Gew.-% des einen oder der mehreren Füllstoffe.
Gemäß einigen Ausführungsformen jeglicher der vorstehenden Reibmaterialien stellt das Bindemittel eine thermisch aushärtende Matrix zum Zusammenhalten zumindest des Festschmierstoffs, des Schleifmittels und des einen oder der mehreren Füllstoffe bereit.
Gemäß einer wieder anderen vorstehend offenbarten beispielhaften Ausführungsform, beispielsweise im Abschnitt Kurzfassung, und/oder in Bezug auf eine oder jegliche Kombination einiger oder aller der 1 - 3, ist ein Bremselement (beispielsweise 108/110) für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, wobei das Bremselement ein Reibmaterial umfasst, das Folgendes aufweist: etwa 1,0 Gew.-% bis etwa 10,0 Gew.-% eines ein Metallsulfid aufweisenden Festschmierstoffs, etwa 6,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Bindemittels, etwa 2,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Schleifmittels sowie einen oder mehrere Füllstoffe, wobei das Reibmaterial im Wesentlichen frei von elementarem Metall und einer Metalllegierung in einer oder mehreren Formen, einschließlich einiger oder aller von einer Faserform, einer Fadenform, einer Wollform, einer Schnitzelform, einer Spanform und einer Pulverform, ist.
Gemäß einer anderen vorstehend offenbarten beispielhaften Ausführungsform, beispielsweise im Abschnitt Kurzfassung, und/oder in Bezug auf eine oder jegliche Kombination einiger oder aller der 1 - 3, ist ein Bremssystem (beispielsweise 100) für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, wobei das Bremssystem Folgendes umfasst: eine Rotorscheibe (beispielsweise 102) und ein Bremselement (beispielsweise 108/110), das ein Reibmaterial umfasst, welches Folgendes aufweist: etwa 1,0 Gew.-% bis etwa 10,0 Gew.-% eines ein Metallsulfid aufweisenden Festschmierstoffs, etwa 6,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Bindemittels, etwa 2,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Schleifmittels sowie einen oder mehrere Füllstoffe, wobei das Reibmaterial im Wesentlichen frei von elementarem Metall und einer Metalllegierung in einer oder mehreren Formen, einschließlich einiger oder aller von einer Faserform, einer Fadenform, einer Wollform, einer Schnitzelform, einer Spanform und einer Pulverform, ist.
Es ist zu verstehen, dass die vorstehende Beschreibung erläuternd und nicht einschränkend sein soll. Viele Implementierungen und Anwendungen, die von den bereitgestellten Beispielen abweichen, werden beim Lesen der vorstehenden Beschreibung offensichtlich werden. Der Schutzumfang sollte nicht mit Bezug auf die vorstehende Beschreibung, sondern vielmehr anhand der anliegenden Ansprüche, zusammen mit dem gesamten Schutzumfang gleichwertiger Ausgestaltungen, auf die sich diese Ansprüche beziehen, bestimmt werden. Es wird erwartet und ist vorgesehen, dass in den hier erörterten Technologien künftige Entwicklungen auftreten werden und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in diese künftigen Beispiele aufgenommen werden. Zusammenfassend ist zu verstehen, dass die Anwendung Modifikationen und Variationen unterliegen kann.
Alle in den Ansprüchen verwendeten Begriffe sollten so breit wie möglich ausgelegt werden und mit ihren gewöhnlichen Bedeutungen versehen werden, wie sie von Fachleuten in den hier beschriebenen Technologien verstanden werden, es sei denn, dass explizit etwas Gegenteiliges angegeben wird. Insbesondere sollte die Verwendung von Singularartikeln in der Art von „ein/eine/eines“, „der/die/das“, „besagter/besagte/besagtes“ usw. so verstanden werden, dass dadurch eines oder mehrere der angegebenen Elemente bezeichnet wird, es sei denn, dass durch einen Anspruch explizit etwas Gegenteiliges angegeben wird.
Die Zusammenfassung der Offenbarung wird bereitgestellt, um es dem Leser zu ermöglichen, die Natur der technischen Offenbarung schnell zu verstehen. Sie wird mit dem Verständnis vorgelegt, dass sie nicht zur Interpretation oder Einschränkung des Schutzumfangs oder der Bedeutung der Ansprüche verwendet wird. Zusätzlich ist in der vorstehenden Detaillierten Beschreibung ersichtlich, dass verschiedene Merkmale in verschiedenen Beispielen zusammengruppiert werden, um die Offenbarung zu vereinfachen. Dieses Verfahren der Offenbarung sollte nicht so verstanden werden, dass dadurch beabsichtigt wäre, dass der beanspruchte Gegenstand mehr Merkmale aufweist als in jedem Anspruch ausdrücklich erwähnt. Wie die folgenden Ansprüche widerspiegeln, liegt der Erfindungsgegenstand vielmehr in weniger als allen Merkmalen eines einzelnen offenbarten Beispiels. Demgemäß werden die folgenden Ansprüche hiermit in die Detaillierte Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch für sich genommen als getrennt beanspruchter Gegenstand steht.
Wenngleich diese Offenbarung Bezüge auf erläuternde Beispiele aufweist, sollte diese Beschreibung nicht als einschränkend ausgelegt werden. Es sind verschiedene Modifikationen der beschriebenen Aspekte, Merkmale und Beispiele möglich.
Sofern nicht explizit etwas anderes ausgesagt wird, sollte jeder Zahlenwert und jeder Zahlenbereich als näherungsweise interpretiert werden, als ob das Wort „etwa“ oder „näherungsweise“ dem Wert oder dem Bereich vorherginge.

Claims

Reibmaterial für ein Bremssystem, wobei das Reibmaterial Folgendes umfasst: etwa 1,0 Gew.-% bis etwa 10,0 Gew.-% eines ein Metallsulfid aufweisenden Festschmierstoffs, etwa 6,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Bindemittels, etwa 2,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Schleifmittels sowie einen oder mehrere Füllstoffe, und wobei das Reibmaterial im Wesentlichen frei von einem Metall und einer Metalllegierung in einer oder mehreren Formen ist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einer Faserform, einer Spanform und einer Pulverform besteht.
Reibmaterial nach Anspruch 1, welches ferner weniger als etwa 20,0 Gew.-% nichtmetallischer Fasern umfasst.
Reibmaterial nach Anspruch 2, wobei die nichtmetallischen Fasern aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Zellulosefasern, Aramidfasern, Polyacrylnitrilfasern, Acrylfasern, Baumwollfasern, Keramikfasern und Mineralwollefasern besteht.
Reibmaterial nach Anspruch 1, wobei der eine oder die mehreren Füllstoffe anorganische Füllstoffe und/oder organische Füllstoffe aufweisen.
Reibmaterial nach Anspruch 4, wobei der anorganische Füllstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Bariumsulfat, Wollastonit, Talkum, Titanat, Kalziumcarbonat, Kalziumfluorid, Kalk, Kohle, Graphit, Koks, Aktivkohle, Glasblasen, Glasperlen und Vermiculit besteht.
Reibmaterial nach Anspruch 4, wobei der organische Füllstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Melaminstaub, Staub polymerisierter Cashew-Nussschalenflüssigkeit, gemahlenen Gummiteilchen und Zellulose besteht.
Reibmaterial nach Anspruch 1, wobei das Reibmaterial im Wesentlichen frei von Metall und/oder Metalllegierungen in jeglicher Form ist.
Reibmaterial nach Anspruch 1, wobei das Reibmaterial im Wesentlichen frei von Antimon ist.
Reibmaterial nach Anspruch 1, wobei das Metallsulfid ein Übergangsmetallsulfid oder ein Post-Übergangsmetallsulfid umfasst.
Reibmaterial nach Anspruch 1, wobei das Metallsulfid ein Sulfid eines einwertigen Metalls, ein Sulfid eines zweiwertigen Metalls, ein Sulfid eines dreiwertigen Metalls oder ein Sulfid eines vierwertigen Metalls umfasst.
Reibmaterial nach Anspruch 1, wobei das Metallsulfid aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Eisensulfid, Zinksulfid, Wismutsulfid, Mangansulfid und Zinnsulfid besteht.
Reibmaterial nach Anspruch 1, wobei das Bindemittel Phenol-Formaldehyd-Harz umfasst.
Reibmaterial nach Anspruch 1, wobei das Schleifmittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zirkoniumoxid, Zirkoniumsilikat, Siliciumoxid, Siliciumdioxid, Siliciumcarbid, Mullit, Glimmer, Eisenchromit, Kalziummagnesiumsilikat, Kalziumzirkoniumsilikat, Kalziummagnesiumaluminiumsilikat und Magnesiumaluminiumsilikat besteht.
Reibmaterial nach Anspruch 1, wobei das Reibmaterial zu insgesamt 100 Gew.-% aus Folgendem besteht: etwa 4,0 Gew.-% bis etwa 7,0 Gew.-% des Festschmierstoffs, etwa 8,0 Gew.-% bis 11,0 Gew.-% des Bindemittels, etwa 6,0 Gew.-% bis 12,0 Gew.-% des Schleifmittels, etwa 5,0 Gew.-% bis 9,0 Gew.-% nichtmetallischer Fasern und etwa 65,0 Gew.-% bis 73,0 Gew.-% des einen oder der mehreren Füllstoffe.
Reibmaterial nach Anspruch 1, wobei das Bindemittel eine thermisch aushärtende Matrix zum Zusammenhalten zumindest des Festschmierstoffs, des Schleifmittels und des einen oder der mehreren Füllstoffe bereitstellt.
Bremselement für ein Kraftfahrzeug, wobei das Bremselement das Reibmaterial nach Anspruch 1 umfasst.
Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, wobei das Bremssystem Folgendes umfasst: eine Rotorscheibe und ein Bremselement, welches das Reibmaterial nach Anspruch 1 umfasst.
Reibmaterial für ein Bremssystem, wobei das Reibmaterial Folgendes umfasst: etwa 1,0 Gew.-% bis etwa 10,0 Gew.-% eines ein Metallsulfid aufweisenden Festschmierstoffs, etwa 6,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Bindemittels, etwa 2,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% eines Schleifmittels sowie einen oder mehrere Füllstoffe, und wobei das Reibmaterial im Wesentlichen frei von elementarem Metall und einer Metalllegierung ist.
Reibmaterial nach Anspruch 18, wobei das Reibmaterial im Wesentlichen frei von elementarem Metall und einer Metalllegierung ist, das oder die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus elementarem Eisen, Stahl, elementarem Zinn, elementarem Zink, elementarem Kupfer, elementarem Aluminium, elementarem Blei, elementarem Titan, einer Zinnlegierung, einer Zinklegierung, einer Kupferlegierung, einer Aluminiumlegierung und einer Magnesiumlegierung besteht.
Reibmaterial nach Anspruch 18, welches ferner weniger als etwa 20,0 Gew.-% nichtmetallischer Fasern umfasst.