JPH04165130A - ブレーキ用摩擦材料 - Google Patents
ブレーキ用摩擦材料Info
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- JPH04165130A JPH04165130A JP29302890A JP29302890A JPH04165130A JP H04165130 A JPH04165130 A JP H04165130A JP 29302890 A JP29302890 A JP 29302890A JP 29302890 A JP29302890 A JP 29302890A JP H04165130 A JPH04165130 A JP H04165130A
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Classifications
-
- 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
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
- F16D65/12—Discs; Drums for disc brakes
- F16D65/125—Discs; Drums for disc brakes characterised by the material used for the disc body
- F16D65/126—Discs; Drums for disc brakes characterised by the material used for the disc body the material being of low mechanical strength, e.g. carbon, beryllium; Torque transmitting members therefor
-
- 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
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- F16D65/12—Discs; Drums for disc brakes
- F16D65/127—Discs; Drums for disc brakes characterised by properties of the disc surface; Discs lined with friction material
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は航空機や自動車、リニアモーターカーなどの車
輌のブレーキ材として有効なブレーキ用摩擦材料に関す
るものである。
輌のブレーキ材として有効なブレーキ用摩擦材料に関す
るものである。
従来の技術
従来、航空機やレーシングカーなどのブレーキ用の材料
は宇宙用材料として開発された炭素繊維強化炭素複合材
（以下ＣＦＲＣという）が使用されている。この複合材
は高熱での機械特性が従来のものと比較して良好である
からである。
は宇宙用材料として開発された炭素繊維強化炭素複合材
（以下ＣＦＲＣという）が使用されている。この複合材
は高熱での機械特性が従来のものと比較して良好である
からである。
ブレーキ用のＣＦＲＣとしては炭素繊維の織物または不
織布に熱硬化性樹脂、たとえばフェノール樹脂やフラン
樹脂を含浸させ、それを単一にあるいは積層して１５０
℃〜２００℃の温度で１００ ｋｇ／ｃｄ〜２００ ｋ
ｇ／ｃｖｌの加重をかけて成形し、それを１０００℃以
上の温度で焼成し、さらに緻密化のためピッチあるいは
熱硬化性樹脂を含浸して焼成する工程を繰り返して作ら
れる。このようにして作られたブレーキ材は一般にはＣ
ＦＲＣ同志の摩擦により使われているか、リニアモータ
ーカーの非常用ブレーキとしてコンクリートの軌道と摩
擦することも考えられている。高速度のブレーキ材とし
て他の材料と比較してすぐれた性能を有するが、その際
摩擦熱により１０００℃以上に発熱し、炭素および炭素
繊維が酸化消耗して強度が低下し、摩耗量が多くなり、
寿命が短かいなどの欠点があった。
織布に熱硬化性樹脂、たとえばフェノール樹脂やフラン
樹脂を含浸させ、それを単一にあるいは積層して１５０
℃〜２００℃の温度で１００ ｋｇ／ｃｄ〜２００ ｋ
ｇ／ｃｖｌの加重をかけて成形し、それを１０００℃以
上の温度で焼成し、さらに緻密化のためピッチあるいは
熱硬化性樹脂を含浸して焼成する工程を繰り返して作ら
れる。このようにして作られたブレーキ材は一般にはＣ
ＦＲＣ同志の摩擦により使われているか、リニアモータ
ーカーの非常用ブレーキとしてコンクリートの軌道と摩
擦することも考えられている。高速度のブレーキ材とし
て他の材料と比較してすぐれた性能を有するが、その際
摩擦熱により１０００℃以上に発熱し、炭素および炭素
繊維が酸化消耗して強度が低下し、摩耗量が多くなり、
寿命が短かいなどの欠点があった。
ＣＦＲＣは酸化が３５０℃から初まり、炭素繊維に伝播
して内部にすすみ、直接大気に触れない摩擦面にも影響
を与えている。
して内部にすすみ、直接大気に触れない摩擦面にも影響
を与えている。
発明が解決しようとする課題
本発明はこのような課題を解決するもので、高速での摩
擦熱による酸化消耗を少くし、ブレーキの寿命を長くし
、安全性を向上させることを目的とするものである。
擦熱による酸化消耗を少くし、ブレーキの寿命を長くし
、安全性を向上させることを目的とするものである。
課題を解決するための手段
この課題を解決するために本発明は、炭素繊維３０〜８
０％ｗｔからなる骨材と炭素７０〜２０％ｗｔからなる
充填材とで構成される炭素繊維強化炭素複合材で作られ
たブレーキ用摩擦材料であって、その摺動面以外の大気
と接触する部分に炭化珪素、酸化チタン、酸化アルミの
一種類以上による一層以上の、厚みが１０μから３００
μの被膜を有することを特徴とするものである。
０％ｗｔからなる骨材と炭素７０〜２０％ｗｔからなる
充填材とで構成される炭素繊維強化炭素複合材で作られ
たブレーキ用摩擦材料であって、その摺動面以外の大気
と接触する部分に炭化珪素、酸化チタン、酸化アルミの
一種類以上による一層以上の、厚みが１０μから３００
μの被膜を有することを特徴とするものである。
以下、図面に基づき説明すれば、第１図はブレーキディ
スク、第２図はブレーキパッド、第３図はブレーキプレ
ートを示し、第４図は耐酸化薄膜を付したＣＦＲＣの拡
大断面図である。
スク、第２図はブレーキパッド、第３図はブレーキプレ
ートを示し、第４図は耐酸化薄膜を付したＣＦＲＣの拡
大断面図である。
いずれも炭素繊維を骨材とし、炭素を充填材とした炭素
繊維強化炭素複合材からなる摩擦材料であって、その摺
動面以外の大気と接触する部分に炭化珪素、酸化チタン
、酸化アルミの一種以上による耐酸化被膜を付したもの
である。
繊維強化炭素複合材からなる摩擦材料であって、その摺
動面以外の大気と接触する部分に炭化珪素、酸化チタン
、酸化アルミの一種以上による耐酸化被膜を付したもの
である。
これらの炭素繊維強化炭素複合材を製造するには、炭素
繊維の織物、不織布、編物、短繊維に熱硬化性樹脂たと
えばエポキシ樹脂やフェノール樹脂、フラン樹脂、ピッ
チなどを含浸させる。摩擦特性を向上させるために緯糸
に炭素繊維、経糸に炭化珪素繊維あるいはアルミナ繊維
を使っても良い。また、熱硬化性樹脂あるいはピッチの
中にＳ ｉＣ，Ａｌ２Ｏ３，黒鉛の粉末または短繊維を
一種以上混合しても良い。
繊維の織物、不織布、編物、短繊維に熱硬化性樹脂たと
えばエポキシ樹脂やフェノール樹脂、フラン樹脂、ピッ
チなどを含浸させる。摩擦特性を向上させるために緯糸
に炭素繊維、経糸に炭化珪素繊維あるいはアルミナ繊維
を使っても良い。また、熱硬化性樹脂あるいはピッチの
中にＳ ｉＣ，Ａｌ２Ｏ３，黒鉛の粉末または短繊維を
一種以上混合しても良い。
このようにしてできたブリブレツブを織物の場合は数十
枚、ニード゛ルパンチによるフェルトの場合は数枚、短
繊維の場合はそのまま金型に積層または詰めて１００〜
３００ ｋｇ／ｃｄで加圧し、１００〜２００°Ｃに加
熱して硬化反応させることにより炭素繊維を骨材とした
炭素繊維強化樹脂複合材ができる。そして８００℃以上
の温度で不活性雰囲気中で加熱すると、前述したごとく
熱硬化性樹脂が分解して多孔性となるため、樹脂を含浸
しさらに焼成を繰り返し、比重にほぼ変化が見られない
程度に緻密化する。無機物の少い場合は２０００°Ｃ以
上で焼成するのが望ましい。
枚、ニード゛ルパンチによるフェルトの場合は数枚、短
繊維の場合はそのまま金型に積層または詰めて１００〜
３００ ｋｇ／ｃｄで加圧し、１００〜２００°Ｃに加
熱して硬化反応させることにより炭素繊維を骨材とした
炭素繊維強化樹脂複合材ができる。そして８００℃以上
の温度で不活性雰囲気中で加熱すると、前述したごとく
熱硬化性樹脂が分解して多孔性となるため、樹脂を含浸
しさらに焼成を繰り返し、比重にほぼ変化が見られない
程度に緻密化する。無機物の少い場合は２０００°Ｃ以
上で焼成するのが望ましい。
このようにしてできたＣＦＲＣを第１図〜第３図に示す
ように成形する。第１図の１、第２図の３、第３図の５
、第４図の１０はそれぞれ摺動面である。この部分には
耐酸化被膜のない方が摺動特性が良好である。第１図の
２、第２図の４、第３図の６、第４図の７は炭化珪素、
酸化チタン、酸化アルミをＣＶＤあるいは溶射、蒸着に
より付着させた１０μ〜３００μの厚みの耐酸化被膜で
ある。
ように成形する。第１図の１、第２図の３、第３図の５
、第４図の１０はそれぞれ摺動面である。この部分には
耐酸化被膜のない方が摺動特性が良好である。第１図の
２、第２図の４、第３図の６、第４図の７は炭化珪素、
酸化チタン、酸化アルミをＣＶＤあるいは溶射、蒸着に
より付着させた１０μ〜３００μの厚みの耐酸化被膜で
ある。
酸化チタンの被膜の上に炭化珪素の被膜を付しても良い
。線膨張係数は炭化珪素の被膜は４．５×１０ ”／℃
であり、ＣＦＲＣの繊維軸方向には１，５ＸＩＯ６／℃
、繊維軸に対して直角方向には６×Ｉ ０−６７” ’
Ｃであり、被膜との差があり、クラ・ンクか発生するこ
ともあるが、酸化される表面積が大幅に少くなるため、
クラックの影響は少い。
。線膨張係数は炭化珪素の被膜は４．５×１０ ”／℃
であり、ＣＦＲＣの繊維軸方向には１，５ＸＩＯ６／℃
、繊維軸に対して直角方向には６×Ｉ ０−６７” ’
Ｃであり、被膜との差があり、クラ・ンクか発生するこ
ともあるが、酸化される表面積が大幅に少くなるため、
クラックの影響は少い。
さらに第４図について説明すると、８は充填材としての
７０％〜２０％ｗｔの炭素であり、その中にＳ ｉ、
Ｃ、Ａ １２２０３、黒鉛の粉末または短繊維を一種以
上混合しても良い。９は３０〜８０％ｗｔの炭素繊維に
よる骨材であるが、ＳｉＣ繊維、Ａｌ２Ｏ３繊維の交織
であっても良い。
７０％〜２０％ｗｔの炭素であり、その中にＳ ｉ、
Ｃ、Ａ １２２０３、黒鉛の粉末または短繊維を一種以
上混合しても良い。９は３０〜８０％ｗｔの炭素繊維に
よる骨材であるが、ＳｉＣ繊維、Ａｌ２Ｏ３繊維の交織
であっても良い。
作用
上記構成の本発明によれば、ブレーキ用摩擦材料同志を
高速で摩擦したり、またたとえばコンクリートを相手材
として高速で摩擦した場合、摩擦による発熱が１０００
°Ｃを超えても摩耗量が少く、摩擦性能の変化がない。
高速で摩擦したり、またたとえばコンクリートを相手材
として高速で摩擦した場合、摩擦による発熱が１０００
°Ｃを超えても摩耗量が少く、摩擦性能の変化がない。
実施例
以下、本発明の実施例について説明する。
フェノール樹脂（ユニチカ（（１）製ユニペックスＳ）
を１に対Ｉ７アセトン１−で溶解した混合樹脂液に、６
０００フイラメントのアクリル系の炭素繊維（東し■製
）からなり経糸４２０本、緯糸４２０本、重さ３３（Ｉ
ｇｒ／ｍの織物を含浸し、織物の重量とアセトンが蒸発
した状態で重量が１＝１になるようにブリプレラグを作
った。金型に入れ、２００トンのホットプレス機により
１５０ ｋｇ／ｃｎｆの圧力て２００°Ｃで硬化反応さ
せた。これを真空炉に入れ、１Ｏ−１Ｔｏｒｒの真空度
で２０００°Ｃに焼成し、冷却後、フェノール樹脂に含
浸し、さらに焼成する工程を繰り返し、比重の増加が生
じない迄継続し、緻密化した。
を１に対Ｉ７アセトン１−で溶解した混合樹脂液に、６
０００フイラメントのアクリル系の炭素繊維（東し■製
）からなり経糸４２０本、緯糸４２０本、重さ３３（Ｉ
ｇｒ／ｍの織物を含浸し、織物の重量とアセトンが蒸発
した状態で重量が１＝１になるようにブリプレラグを作
った。金型に入れ、２００トンのホットプレス機により
１５０ ｋｇ／ｃｎｆの圧力て２００°Ｃで硬化反応さ
せた。これを真空炉に入れ、１Ｏ−１Ｔｏｒｒの真空度
で２０００°Ｃに焼成し、冷却後、フェノール樹脂に含
浸し、さらに焼成する工程を繰り返し、比重の増加が生
じない迄継続し、緻密化した。
この材料でブレーキパッドを４組作り、摺動面を除き３
組にそれぞれ耐酸化処理を施した。即ち、Ａは炭化珪素
をＣＶＤで、Ｂは酸化チタンをＣＶＤで、Ｃは酸化アル
ミを溶射て摩擦部を除いて約１００μの被膜を作った。
組にそれぞれ耐酸化処理を施した。即ち、Ａは炭化珪素
をＣＶＤで、Ｂは酸化チタンをＣＶＤで、Ｃは酸化アル
ミを溶射て摩擦部を除いて約１００μの被膜を作った。
比較例として１組のＣＦＲＣは被膜処理を施さなかった
。これらを７０ｋｍ／Ｈの速度で０．５ＭＰａで押し付
けたところ、次の第１表に示す結果を得た。
。これらを７０ｋｍ／Ｈの速度で０．５ＭＰａで押し付
けたところ、次の第１表に示す結果を得た。
第１表
発明の効果
以上のように本発明によれば、炭素繊維強化炭素複合材
によるブレーキ用摩擦材料の摺動面以外の部分に耐酸化
被膜を作ることにより、ブレーキ用摩擦材料の耐摩耗性
を向上し、寿命が長くなって安全性が向上し、経済的効
果も大きい。
によるブレーキ用摩擦材料の摺動面以外の部分に耐酸化
被膜を作ることにより、ブレーキ用摩擦材料の耐摩耗性
を向上し、寿命が長くなって安全性が向上し、経済的効
果も大きい。
図面は本発明の説明図で、第１図はブレーキディスクの
斜視図、第２図はブレーキパッドの斜視図、第３図はブ
レーキプレートの斜視図、第４図はＣＦＲＣの拡大断面
図である。 １・・・摺動面、２・・・耐酸化被膜、３・・・摺動面
、４・・・耐酸化被膜、５・・・摺動面、６，７・・耐
酸化被膜、８・・・炭素、９・・・骨材、１ｏ・・・摺
動面。 代理人 森 本 義 弘 １８Ｅ 第３図 ５、−摺動節 １ − ４１Ｙ駿イと、孝皮月ジ（
斜視図、第２図はブレーキパッドの斜視図、第３図はブ
レーキプレートの斜視図、第４図はＣＦＲＣの拡大断面
図である。 １・・・摺動面、２・・・耐酸化被膜、３・・・摺動面
、４・・・耐酸化被膜、５・・・摺動面、６，７・・耐
酸化被膜、８・・・炭素、９・・・骨材、１ｏ・・・摺
動面。 代理人 森 本 義 弘 １８Ｅ 第３図 ５、−摺動節 １ − ４１Ｙ駿イと、孝皮月ジ（
Claims (1)
- １、炭素繊維３０〜８０％ｗｔからなる骨材と炭素７０
〜２０％ｗｔからなる充填材とで構成される炭素繊維強
化炭素複合材で作られたブレーキ用摩擦材料であって、
その摺動面以外の大気と接触する部分に炭化珪素、酸化
チタン、酸化アルミの一種類以上による一層以上の、厚
みが１０μから３００μの被膜を有することを特徴とす
るブレーキ用摩擦材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29302890A JPH04165130A (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | ブレーキ用摩擦材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29302890A JPH04165130A (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | ブレーキ用摩擦材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04165130A true JPH04165130A (ja) | 1992-06-10 |
Family
ID=17789557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29302890A Pending JPH04165130A (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | ブレーキ用摩擦材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04165130A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103697096A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-04-02 | 河北星月制动元件有限公司 | 一种汽车鼓式驻车制动器衬片及其制备方法 |
| JP2017160402A (ja) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | 株式会社エコ・アール | 摩擦材 |
-
1990
- 1990-10-30 JP JP29302890A patent/JPH04165130A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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