FR2802543A1 - Materiau de friction contenant du titanate de potassium - Google Patents
Materiau de friction contenant du titanate de potassium Download PDFInfo
- Publication number
- FR2802543A1 FR2802543A1 FR0016662A FR0016662A FR2802543A1 FR 2802543 A1 FR2802543 A1 FR 2802543A1 FR 0016662 A FR0016662 A FR 0016662A FR 0016662 A FR0016662 A FR 0016662A FR 2802543 A1 FR2802543 A1 FR 2802543A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- potassium titanate
- friction material
- friction
- powdered
- fibers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 63
- 239000002783 friction material Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 10
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 10
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 6
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 35
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 9
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 230000005180 public health Effects 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 244000226021 Anacardium occidentale Species 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 3
- 235000020226 cashew nut Nutrition 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920000914 Metallic fiber Polymers 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 2
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- 229920002972 Acrylic fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical group [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000016571 aggressive behavior Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000007499 fusion processing Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012210 heat-resistant fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013528 metallic particle Substances 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical compound [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/02—Fibres or whiskers
- C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
- F16D69/025—Compositions based on an organic binder
- F16D69/026—Compositions based on an organic binder containing fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/016—Additives defined by their aspect ratio
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249924—Noninterengaged fiber-containing paper-free web or sheet which is not of specified porosity
- Y10T428/249927—Fiber embedded in a metal matrix
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249924—Noninterengaged fiber-containing paper-free web or sheet which is not of specified porosity
- Y10T428/249928—Fiber embedded in a ceramic, glass, or carbon matrix
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249924—Noninterengaged fiber-containing paper-free web or sheet which is not of specified porosity
- Y10T428/24994—Fiber embedded in or on the surface of a polymeric matrix
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
- Y10T428/256—Heavy metal or aluminum or compound thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
- Y10T428/261—In terms of molecular thickness or light wave length
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
L'invention concerne un matériau de friction comprenant un renfort fibreux, un modificateur de friction, un liant et du titanate de potassium pulvérulent ou en écailles ayant un indice de forme d'au plus 3 dont le diamètre des particules est de 0, 05 m à 150 m et qui est de préférence soumis à un traitement de surface avec un agent de couplage silane ou une résine phénolique.
Description
La présente invention concerne un matériau de friction destiné en
particulier à une machine industrielle, un véhicule ferroviaire, un fourgon à bagages, une voiture particulière, et plus spécialement un matériau de friction utilisé dans une plaquette de frein, une garniture de frein ou une garniture d'embrayage destinée à être utilisée dans les applications mentionnées ci-dessus. Dans un matériau de friction destiné à être utilisé principalement dans une plaquette de frein, on utilise un renfort fibreux pour augmenter la résistance mécanique du matériau de friction. Ces renforts fibreux, utilisés à la place des fibres d'amiante, peuvent comprendre des fibres de verre, des fibres d'acier, des fibres d'aramide, des fibres de titanate de potassium, notamment. Comme ces
renforts fibreux présentent des propriétés différentes, on les utilise en mélange.
Parmi ces renforts fibreux, les fibres de titanate de potassium sont très appréciées comme fibres inorganiques dures abrasives, du fait que. non seulement, elles peuvent améliorer la résistance mécanique, la résistance à la chaleur et la i15 résistance à l'usure du matériau de friction mais aussi car elles peuvent améliorer le coefficient de frottement du matériau de friction du fait de leurs propriétés abrasives, et en particulier elles peuvent conférer un coefficient de frottement élevé dans le cas d'une charge importante. par exemple lors d'un freinage à grande vitesse. Toutefois, les fibres de titanate de potassium qui sont utilisées à la place des fibres d'amiante sont constituées par des monocristaux aciculaires d'un
diamètre de 0,2 à I jlm et d'une longueur de 10 à 20 pm, qui sont appelés trichites.
C'est pourquoi il n'est pas souhaitable d'utiliser ces fibres de titanate de potassium
pour des raisons de protection de l'environnement et d'hygiène publique.
Ainsi, la présente invention a pour but de fournir un matériau de friction qui ne comporte pas de fibres de titanate de potassium de type trichite mais qui présente des performances de friction et de résistance mécanique analogues à celles des fibres de titanate de potassium de type trichite tout en
évitant une augmentation des coûts de fabrication.
Pour atteindre ce but, la présente demanderesse a réalisé différentes recherches sur les qualités et les formes de substances inorganiques exemptes de fibres de titanate de potassium de type trichite mais conférant cependant des performances de friction et de résistance mécanique analogues à celles des fibres
de titanate de potassium de type trichite.
La demanderesse a ainsi constaté que si l'on utilise du titanate de potassium pulvérulent ou en écailles, il est possible d'obtenir des performances de friction et de résistance mécanique analogues à celles du titanate de potassium de
type trichite.
Ainsi, la présente invention concerne un matériau de friction composé d'un renfort fibreux, d'un modificateur de friction et d'un liant qui contient du titanate de potassium pulvérulent ou en écailles ayant un indice de forme ou
rapport d'allongement au plus égal à 3.
De préférence, le titanate de potassium pulvérulent ou en écailles a un
diamètre de particules de 0,05 p.m à 150 pm.
De préférence encore, le matériau de friction selon l'invention contient du titanate de potassium fibreux, qui est un sous-produit tformé au cours de la production du titanate de potassium pulvérulent ou en écailles et qui a une longueur de particules d'au plus 5 p.m ou un diamètre de particules d'au moins 3 ptm, dans un rapport volumique d'au plus 30 % par rapport au titanate de
potassium pulvérulent ou en écailles.
i15 Le titanate de potassium pulvérulent ou en écailles est de préférence soumis à un traitement de surface avec au moins une substance choisie parmi un
agent de couplage silane et une résine phénolique.
Dans le matériau de friction selon la présente invention, on utilise à la place d'un renfort fibreux du titanate de potassium pulvérulent ou en écailles présentant la même qualité de matériau que les fibres de titanate de potassium de type trichite. Le titanate de potassium pulvérulent peut comprendre non seulement des particules absolument rondes mais aussi des particules ayant un certain indice
de forme.
Il est possible de préparer le titanate de potassium pulvérulent ou en écailles sans qu'il soit nécessaire d'utiliser comme matière première un oxyde de titane purifié industriel de haute pureté, mais en utilisant un oxyde de titane de pureté industrielle courante obtenu par un procédé de combustion, un procédé par malaxage, séchage et calcination de TiO2 et de K2CO3, un procédé faisant intervenir un fondant ou un procédé de fusion. Le titanate de potassium pulvérulent ou en écailles peut être de l'octatitanate de potassium (K20,8TiO2), de l'hexatitanate de potassium (K20,6TiO2), du tétratitanate de potassium (K20,4TiO2) notamment. En particulier, il est préférable d'utiliser de l'octatitanate de potassium ou de l'hexatitanate de potassium et il est préférable encore d'utiliser
de l'octatitanate de potassium.
L'indice de forme du titanate de potassium pulvérulent ou en écailles ne doit pas être supérieur à 3. Dans le cas contraire, les substances de ce type ont des propriétés plus proches de celles des fibres que de celles des poudres, ce qui constitue un risque pour l'environnement et l'hygiène publique. Il est donc nécessaire d'éviter de telles substances fibreuses. De préférence, le diamètre des particules de poudre ou d'écailles est de 0,05 tm à 150 ptm. Par ailleurs, du titanate de potassium fibreux dont les particules ont une longueur d'au plus 5.tm ou un diamètre d'au moins 3 ltm apparaît comme sous-produit lors de la production du titanate de potassium pulvérulent ou en écailles et peut être présent à raison de jusqu'à 30 % en volume par rapport au titanate de potassium
pulvérulent ou en écailles.
La proportion de titanate de potassium pulvérulent ou en écailles dans le matériau de friction est située dans le domaine de 0,5 % à 30 % en masse par rapport à la totalité du matériau de friction. Si cette proportion est inférieure à 0,5 % en masse, il est difficile de disperser le titanate de potassium uniformément
dans le matériau de friction de sorte qu'il n'est pas possible d'obtenir l'effet voulu.
Au contraire, si la proportion est supérieure à 30 % en masse, bien que l'effet soit augmenté, les propriétés de résistance à l'usure se dégradent. De préférence, la
proportion est située dans le domaine de 5 % en masse à 15 % en masse.
En outre, le titanate de potassium pulvérulent ou en écailles est soumis de préférence à un traitement de surface avec un agent de couplage silane ou une résine phénolique. Ce traitement présente l'avantage que les substances ainsi traitées peuvent être mélangées aisément avec d'autres composants lors de la fabrication d'un matériau de friction, ce qui augmente la résistance mécanique du produit moulé à chaud. La proportion d'agent de couplage silane ou de résine phénolique est de préférence située dans le domaine de 0,3 % en masse à 5 % en
masse par rapport au titanate de potassium pulvérulent ou en écailles.
Pour des raisons de rentabilité du processus de broyage au cours duquel le titanate de potassium pulvérulent ou en écailles est produit par broyage des trichites mentionnées ci-dessus, il apparaît sous forme de sous-produit un titanate de potassium fibreux dont les particules ont une longueur au plus égale à 5.tm ou un diamètre d'au moins 3 4m, dans un rapport volumique au plus égal à
%, lors de la production du titanate de potassium pulvérulent ou en écailles.
Pour des raisons d'efficacité de broyage, le rapport volumique du titanate de potassium fibreux au titanate de potassium pulvérulent ou en écailles présente une limite inférieure à environ 10 %. Si le rapport volumique est inférieur à 10 %, le coût de production du titanate de potassium pulvérulent ou en écailles augmente excessivement. Conventionnellement, on ajoute généralement à un matériau de friction un oxyde métallique comme l'alumine ou la magnésie à titre de modificateur de friction. Selon la présente invention, il est possible d'utiliser un tel modificateur de friction conjointement avec le titanate de potassium pulvérulent ou en écailles mentionné ci-dessus, mais il est évident qu'il est possible d'obtenir
l'effet recherché en l'absence d'un tel modificateur de friction.
Pour produire un matériau de friction selon la présente invention, le titanate de potassium pulvérulent ou en écailles mentionné ci-dessus est mélangé avec un matériau de friction composé d'un renfort fibreux, d'un modificateur de friction, d'un lubrifiant et d'un liant, et le mélange est préformé puis moulé à chaud
dans un procédé de production ordinaire.
Les renforts fibreux qui peuvent être utilisés peuvent inclure des fibres organiques comme des fibres de polyamide aromatique, des fibres acryliques résistant au teu, et des fibres métalliques telles que des fibres de cuivre ou des
fibres d'acier, notamment.
Les charges inorganiques peuvent inclure des particules métalliques de cuivre, d'aluminium, de zinc, des minéraux en écailles comme la vermiculite ou le
mica, le sulfate de barytum ou le carbonate de calcium.
Les liants peuvent inclure des résines thermodurcissables comme des résines phénoliques (y compris des résines phénoliques linéaires et différentes résines phénoliques modifiées avec du caoutchouc), des résines de mélamine, des
résines époxy et des résines de polyimide.
Les modificateurs de friction peuvent inclure des modificateurs de friction inorganiques comme l'alumine, la silice, la magnésie, la zircone, l'oxyde de chrome, le quartz, et des modificateurs de friction organiques comme le
caoutchouc synthétique et la poudre de cajou.
Les lubrifiants solides peuvent inclure du graphite ou du disulfure de molybdène. Les proportions des différents composants constituant le matériau de friction peuvent varier et il est possible de choisir un ou plusieurs types de ces matières premières en fonction des propriétés de friction nécessaires pour les produits envisagés, par exemple le coefficient de frottement, la résistance à
l'usure, les propriétés de vibration et le bruit de frottement.
Pour la tfabrication d'une plaquette de frein, une plaque d'appui est mise sous une forme prédéterminée par pressage d'une tôle métallique, puis elle est dégraissée et soumise à un traitement de tfond, et enfin elle est revêtue d'un agent adhésif. Des renforts fibreux constitués par des fibres organiques résistant à la chaleur, des fibres métalliques, ou analogues, sont mélangés avec des matières premières pulvérulentes de charges organiques et inorganiques, un modificateur de friction, un liant constitué par une résine thermodurcissable, puis sont homogénéisés suffisamment par agitation. Ces matières premières homogénéisées sont moulées (préformées) à la température ambiante et sous une pression déterminée pour obtenir un matériau de friction préformé. La plaque d'appui et le matériau de tfriction préformé sont moulés à chaud à une température prédéterminée et sous une pression prédéterminée dans un procédé de moulage à chaud de manière à être fixés intégralement l'un à l'autre. Le matériau de friction intégré est soumis à une post-cuisson et enfin à un finissage. Ce procédé de
fabrication est conventionnel.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture des exemples non limitatifs suivants
Exemples
(Composants d'échantillons de matériaux de friction) Les produits suivants ont été utilisés comme composants lors de la production d'échantillons de matériaux de friction. Dans la production des échantillons, les proportions des différents composants ont été modifiées dans
chaque échantillon.
Liant: résine phénolique Modificateur de friction organique poudre de cajou Charge: sulfate de baryum (poudre, taille de particules moyenne 8 l. m) Abrasif: zircone (poudre, taille de particules moyenne 11 pm) Lubrifiant solide: graphite (poudre, taille de particules moyemnne 60 ginm) Renfort fibreux: fibres de cuivre (diamètre des fibres jl.tm) /fibres d'aramide (diamètre des fibres 13,5 pim)/fibres de céramique (fibres d'alumine-silice, longueur des fibres 700 ptm, diamètre des fibres 2,8 gtm) Abrasif: poudre d'octatitanate de potassium soumise à différents traitements de surface ou sans
traitement de surface.
Comme titanate de potassium, on a utilisé un titanate de potassium pulvérulent ayant une taille de particules moyenne de 4 ptm, un diamètre de parti- cules moyen de 2 p.m et un indice de forme de 2. Du titanate de potassium fibreux (longueur des fibres d'au plus 5 pm ou diamètre des fibres d'au moins 3 p.m), était contenu à raison de 10 % en masse (rapport en masse de la poudre aux fibres de 9:1) dans le titanate de potassium pulvérulent. Dans le tableau I ci-dessous, la première ligne concernant une poudre de titanate de potassium indique le pourcentage en masse de sous-produit fibreux tandis que la deuxième ligne concernant une poudre de titanate de potassium indique le pourcentage en masse
de poudre.
Compositions des échantillons de matériaux de friction On a utilisé des compositions ayant les rapports de mélange montrés dans le tableau 1 suivant pour produire des échantillons de matériaux de friction
des exemples I et 2.
A titre de comparaison, on a préparé des échantillons contenant des
trichites d'octatitanate de potassium (exemple comparatif 1).
Production de plaquettes de frein On a produit par un procédé conventionnel des plaquettes de frein au moyen des échantillons de matériaux de friction présentant les compositions
mentionnées ci-dessus.
Tableau I
Composants (% en masse) Exemple comparatif 1 Exemple
I 2
Résine phénolique 10 10 10 Poudre de cajou 10 | 10 10 Sulfate de baryum 45 45 45 Zircone 2 2 2 Graphite 8 8 8 Fibres de cuivre/fibres d'aramide 10/5 10/5 10/5 Fibres céramiques 5 5 5
Fibres de titanate de potassium 5 - -
Poudre de titanate de potassium 0,5
- 4,5 -
Poudre de titanate de potassium 0,5 (traitée avec un aminosilane) - 4,5 Méthode d'examen On a réalisé les examens suivants au moyen d'un frein à disque
utilisant un rotor.
(1I) Evaluation de l'efficacité JASO (Japanese Automobile Standards Organization) On a réalisé l'évaluation de l'efficacité JASO du coefficient de frottement dans les conditions d'une vitesse initiale de 50 km/h ou 100 km/h et d'une décélération c=5,9 m/s2 (la force moyenne exercée sur la pédale qui est nécessaire pour obtenir une décélération de freinage de 5,9 m/s2 doit être de 69 à 490 N pour une vitesse initiale de 50 km/h et de 69 à 588 N pour une vitesse
initiale de 100 km/h).
(2) Minimum de première atténuation JASO}i (freinage) (3) Test de bruit de friction avec un véhicule O20 (4) Agression du rotor (avec une éprouvette comme plaquette de frein) Usure du rotor pour 1000 opérations, vitesse de 50 ki/hl, décélération
cL=0,98 m/s2 et température de 100 C.
) Usure de la plaquette de frein Usure de la plaquette de frein pour 1000 opérations. vitesse de
kmn/h, décélération t=2,94 m/s:, et température de 100 C, 200 C et 400 C.
Résultats des examens
Les résultats des examens sont présentés dans le tableau 2 ci-dessous.
Tableau 2
Exemple Exemple comparatif 1 Efficacité JASO 50 km/h 0,45 0,45 0,46 km/h 0,40 0,42 0,41 lere atténuation JASO minimum p 0,25 0,26 0,25 Usure JASO 100 C 0,08 0,09 0,09 Equivalant à I 000 opérations 200 C 0,18 0,20 0.19 (mm)
400 C 0.76 0.80 0,78
Test de bruit de friction néant néant néant Agression du rotor (pm) 5,8 5, 7 55 Ainsi, selon la présente invention, en utilisant à la place des fibres de titanate de potassium de type trichites du titanate de potassium pulvérulent ou en écailles qui a la même composition que les fibres de titanate de potassium de type trichites, il est possible d'obtenir les mêmes effets que lorsqu'on utilise des fibres de titanate de potassium de type trichites et d'éviter ainsi les risques pour l'environnement et l'hygiène publique qui sont liés à l'utilisation des fibres de titanate de potassium de type trichites tout en obtenant un effet de friction suffisant. Par ailleurs, quand on soumet le titanate de potassium pulvérulent ou en écailles à un traitement de surface avec un agent de couplage silane ou une résine phénolique, il est possible d'augmenter la résistance mécanique du matériau de friction et. par ailleurs, bien qu'un sous-produit constitué par du titanate de potassium fibreux se forme lors de la production du titanate de potassium pulvérulent ou en écailles, il est possible d'utiliser le titanate de potassium pulvérulent ou en écailles en mélange avec une petite quantité de titanate de potassium fibreux sans risque pour l'environnement et l'hygiène publique et de
limiter ainsi les coûts de fabrication.
Claims (4)
1. Matériau de friction, caractérisé en ce qu'il comprend un renfort fibreux, un modificateur de friction, un liant et du titanate de potassium pulvérulent ou en écailles ayant un indice de forme d'au plus 3.
2. Matériau de friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre des particules dudit titanate de potassium pulvérulent ou en écailles est
de 0,05 à 150 tm.
3. Matériau de friction selon l'une quelconque des revendications I et
2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre du titanate de potassium fibreux qui est un sous-produit de la production dudit titanate de potassium pulvérulent ou en écailles, qui a une longueur de particules d'au plus 5 ptm ou un diamètre de particules d'au moins 3 pm et qui est incorporé dans un rapport volumique d'au
plus 30 %/ par rapport audit titanate de potassium pulvérulent ou en écailles.
4. Matériau de friction selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que ledit titanate de potassium pulvérulent ou en écailles est soumis à un traitement de surface avec au moins une substance parmi
un agent de couplage silane et une résine phénolique.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36116399A JP2001172612A (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 摩擦材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2802543A1 true FR2802543A1 (fr) | 2001-06-22 |
FR2802543B1 FR2802543B1 (fr) | 2006-08-18 |
Family
ID=18472458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR0016662A Expired - Fee Related FR2802543B1 (fr) | 1999-12-20 | 2000-12-20 | Materiau de friction contenant du titanate de potassium |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6475614B2 (fr) |
JP (1) | JP2001172612A (fr) |
FR (1) | FR2802543B1 (fr) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2857714A1 (fr) * | 2003-07-18 | 2005-01-21 | Akebono Brake Ind | Maeriau de friction pour freins et embrayages |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003082331A (ja) * | 2001-07-02 | 2003-03-19 | Nisshinbo Ind Inc | 非石綿系摩擦材 |
US7097009B2 (en) * | 2003-10-30 | 2006-08-29 | Akebono Corporation (North America) | Friction material configuration and method of manufacture for brake applications |
US20060151268A1 (en) * | 2005-01-12 | 2006-07-13 | Sunil Kesavan | Copper-free non-asbestos organic friction material |
US20070219289A1 (en) * | 2006-03-15 | 2007-09-20 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Friction Material |
JP2007277418A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Advics:Kk | 摩擦材 |
US8689671B2 (en) | 2006-09-29 | 2014-04-08 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Lightweight armor and methods of making |
JP5205638B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2013-06-05 | 東邦チタニウム株式会社 | チタン酸アルカリの製造方法 |
US8398952B2 (en) | 2007-03-29 | 2013-03-19 | Toho Titanium Co., Ltd. | Method of manufacturing alkali metal titanate and hollow body particle thereof, product thereof, and friction material containing the product |
JP2011252130A (ja) * | 2010-06-04 | 2011-12-15 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 摩擦材 |
JP5702090B2 (ja) * | 2010-09-03 | 2015-04-15 | 日産自動車株式会社 | 摩擦材 |
CN102191016B (zh) * | 2011-05-21 | 2014-04-30 | 瑞阳汽车零部件(仙桃)有限公司 | 用于刹车片的无铜摩擦材料组合物 |
ITTO20120713A1 (it) * | 2012-08-07 | 2014-02-08 | Itt Italia Srl | Materiale di attrito |
JP6630095B2 (ja) * | 2015-09-17 | 2020-01-15 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材組成物及び摩擦材 |
JP6898078B2 (ja) | 2016-11-01 | 2021-07-07 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
JP2020029490A (ja) * | 2018-08-21 | 2020-02-27 | 大塚化学株式会社 | 摩擦材組成物、摩擦材及び摩擦部材 |
JP6657463B1 (ja) * | 2019-02-28 | 2020-03-04 | 東邦チタニウム株式会社 | チタン酸化合物含有粒子、チタン酸化合物含有粒子の製造方法および、摩擦材 |
JP2020050881A (ja) * | 2019-12-02 | 2020-04-02 | 日本ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材組成物、摩擦材組成物を用いた摩擦材及び摩擦部材 |
CN115259851B (zh) * | 2022-07-28 | 2023-06-20 | 镇江创时纳米材料有限公司 | 一种陶瓷型刹车片摩擦材料专用钛酸钾、盘式刹车片及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH069948A (ja) * | 1992-06-24 | 1994-01-18 | Kubota Corp | 摩擦材 |
EP0684215A1 (fr) * | 1993-02-22 | 1995-11-29 | Kubota Corporation | Fibres composites à base de hexatitanate, de potasse et de bioxyde de titane |
WO2000055093A1 (fr) * | 1999-03-16 | 2000-09-21 | Otsuka Chemical Co., Ltd. | Titanate de potassium lamellaire, son procede de fabrication et materiau de friction |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5965658A (en) * | 1995-06-02 | 1999-10-12 | R.K Carbon Fibers Inc. | Carbonaceous friction materials |
JPH108037A (ja) * | 1996-06-27 | 1998-01-13 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 非石綿系摩擦材 |
-
1999
- 1999-12-20 JP JP36116399A patent/JP2001172612A/ja active Pending
-
2000
- 2000-12-19 US US09/739,291 patent/US6475614B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-20 FR FR0016662A patent/FR2802543B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH069948A (ja) * | 1992-06-24 | 1994-01-18 | Kubota Corp | 摩擦材 |
EP0684215A1 (fr) * | 1993-02-22 | 1995-11-29 | Kubota Corporation | Fibres composites à base de hexatitanate, de potasse et de bioxyde de titane |
WO2000055093A1 (fr) * | 1999-03-16 | 2000-09-21 | Otsuka Chemical Co., Ltd. | Titanate de potassium lamellaire, son procede de fabrication et materiau de friction |
EP1170257A1 (fr) * | 1999-03-16 | 2002-01-09 | Otsuka Chemical Company, Limited | Titanate de potassium lamellaire, son procede de fabrication et materiau de friction |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DATABASE WPI Section Ch Week 199407, Derwent World Patents Index; Class A88, AN 1994-054097, XP002263469 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2857714A1 (fr) * | 2003-07-18 | 2005-01-21 | Akebono Brake Ind | Maeriau de friction pour freins et embrayages |
US7326741B2 (en) | 2003-07-18 | 2008-02-05 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Friction material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6475614B2 (en) | 2002-11-05 |
JP2001172612A (ja) | 2001-06-26 |
US20010005547A1 (en) | 2001-06-28 |
FR2802543B1 (fr) | 2006-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR2802543A1 (fr) | Materiau de friction contenant du titanate de potassium | |
FR2802544A1 (fr) | Materiau de friction a renfort fibreux | |
FR2893374A1 (fr) | Membre de frottement sans amiante. | |
FR2857714A1 (fr) | Maeriau de friction pour freins et embrayages | |
US8522932B2 (en) | Disc brake pad | |
JP5124814B2 (ja) | ノンアスベスト摩擦材 | |
FR2817004A1 (fr) | Materiau de friction pour freins de vehicules et de machines | |
WO2015041098A1 (fr) | Matériau de frottement | |
WO2005102962A1 (fr) | Carbure de titane utilise en tant que modificateur de friction et d'usure dans des materiaux de friction | |
Sugözü | Investigation of using rice husk dust and ulexite in automotive brake pads | |
FR2746158A1 (fr) | Garniture de friction a enrobage de resine | |
KR100894134B1 (ko) | 비-석면계 마찰재 | |
EP1985885B2 (fr) | Modificateur de friction organique | |
FR2811728A1 (fr) | Materiau de friction sans amiante | |
FR2792046A1 (fr) | Garniture de friction | |
Atmika et al. | Development of Environmentally Friendly Brake Lining Material | |
JP2009209288A (ja) | 摩擦材 | |
FR2771151A1 (fr) | Composition de garniture de friction contenant une resine phenolique | |
JP2008201930A (ja) | 摩擦材 | |
KR20110118592A (ko) | 디스크 브레이크 패드 | |
FR2747753A1 (fr) | Materiau de friction sans amiante, notamment pour patins de frein | |
JP2001020986A (ja) | 摩擦材 | |
JPH0214223A (ja) | ディスクブレーキパッドの製造方法 | |
JP2022094170A (ja) | ディスクブレーキパッド | |
Atmika et al. | Hardness Characteristics of Hybrid Composite Brake Lining on Olie's Absorption Media |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20090831 |