JPH08283701A - メタリック系摩擦材料 - Google Patents
メタリック系摩擦材料Info
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- JPH08283701A JPH08283701A JP7107930A JP10793095A JPH08283701A JP H08283701 A JPH08283701 A JP H08283701A JP 7107930 A JP7107930 A JP 7107930A JP 10793095 A JP10793095 A JP 10793095A JP H08283701 A JPH08283701 A JP H08283701A
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- friction
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マトリックスとフィラ−からなり、マトリッ
クスがＮｉを主成分とし、このＮｉに最適な他の金属ま
たは合金を組合わせた成分とし、耐熱性，耐摩耗性、
（特に高温での耐摩耗性）を高め、かつ摩擦材料として
の摩擦特性（特に高温での摩擦特性）を改善したメタリ
ック系摩擦材料の提供である。 【構成】 金属，合金，金属間化合物の中の少なくとも
１種でなるマトリックスを主成分とし、残りが摩擦調整
材，固体潤滑材，セラミックス，補強材の中の少なくと
も１種のフィラ−とからなる摩擦材料において、該マト
リックスを構成する成分が該マトリックスに対してＮｉ
を７０重量％以上と、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｓｎおよびこ
れらの相互合金の中の少なくとも１種を３〜３０重量％
とを含むことを特徴とするメタリック系摩擦材料。
クスがＮｉを主成分とし、このＮｉに最適な他の金属ま
たは合金を組合わせた成分とし、耐熱性，耐摩耗性、
（特に高温での耐摩耗性）を高め、かつ摩擦材料として
の摩擦特性（特に高温での摩擦特性）を改善したメタリ
ック系摩擦材料の提供である。 【構成】 金属，合金，金属間化合物の中の少なくとも
１種でなるマトリックスを主成分とし、残りが摩擦調整
材，固体潤滑材，セラミックス，補強材の中の少なくと
も１種のフィラ−とからなる摩擦材料において、該マト
リックスを構成する成分が該マトリックスに対してＮｉ
を７０重量％以上と、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｓｎおよびこ
れらの相互合金の中の少なくとも１種を３〜３０重量％
とを含むことを特徴とするメタリック系摩擦材料。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属，合金，金属間化
合物の中の少なくとも１種でなるマトリックスと各種の
無機物質でなるフィラ−とからなるメタリック系摩擦材
料に関し、具体的には、工作機械，建設機械，自動車，
二輪車，鉄道および航空機に代表される各種機械の回転
または移動運動を任意に制御する手段としての、いわゆ
るクラッチもしくはブレ−キ材料として使用されるメタ
リック系摩擦材料に関する。
合物の中の少なくとも１種でなるマトリックスと各種の
無機物質でなるフィラ−とからなるメタリック系摩擦材
料に関し、具体的には、工作機械，建設機械，自動車，
二輪車，鉄道および航空機に代表される各種機械の回転
または移動運動を任意に制御する手段としての、いわゆ
るクラッチもしくはブレ−キ材料として使用されるメタ
リック系摩擦材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からクラッチまたはブレ−キ材料と
して用いられてきた摩擦材料は、フィラ−を樹脂または
ゴムなどの有機物質のマトリックスで結合させた有機質
摩擦材料と、フィラ−を金属，合金または金属間化合物
のマトリックスで結合させたメタリック系摩擦材料とに
大別される。
して用いられてきた摩擦材料は、フィラ−を樹脂または
ゴムなどの有機物質のマトリックスで結合させた有機質
摩擦材料と、フィラ−を金属，合金または金属間化合物
のマトリックスで結合させたメタリック系摩擦材料とに
大別される。
【０００３】この内メタリック系摩擦材料は、フィラ−
をＣｕ−Ｓｎ，Ｃｕ−Ｚｎ，またはＣｕ−Ｓｎ−Ｚｎの
マトリックスで結合させたものが主流であり、有機質摩
擦材料に比べて、高温での摩擦係数の低下（熱フェ−ド
現象）および水分介在による摩擦係数の低下（水フェ−
ド現象）の傾向が小さく、摩耗が少ないという長所があ
る。
をＣｕ−Ｓｎ，Ｃｕ−Ｚｎ，またはＣｕ−Ｓｎ−Ｚｎの
マトリックスで結合させたものが主流であり、有機質摩
擦材料に比べて、高温での摩擦係数の低下（熱フェ−ド
現象）および水分介在による摩擦係数の低下（水フェ−
ド現象）の傾向が小さく、摩耗が少ないという長所があ
る。
【０００４】しかしながら、これらのメタリック系摩擦
材料は、耐熱性，耐摩耗性に劣り、摩擦係数が低く、か
つ相手材料の摩耗量を高める傾向にあることから、マト
リックスの成分を検討し、提案している代表的なものと
して、特公昭４５−２１１６８号公報および特公平３−
８４０９号公報がある。
材料は、耐熱性，耐摩耗性に劣り、摩擦係数が低く、か
つ相手材料の摩耗量を高める傾向にあることから、マト
リックスの成分を検討し、提案している代表的なものと
して、特公昭４５−２１１６８号公報および特公平３−
８４０９号公報がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】メタリック系摩擦材料
の先行技術としての特公昭４５−２１１６８号公報に
は、Ｎｉ，Ｎｉ−Ｍｏ，Ｃｕ−Ｍｏ，Ｎｉ−Ｃｕ−Ｍｏ
をマトリックスとする摩擦材料について開示されてお
り、特公平３−８４０９号公報には、Ｎｉ−Ｃｕを含む
マトリックスでなる摩擦材料について開示されている。
の先行技術としての特公昭４５−２１１６８号公報に
は、Ｎｉ，Ｎｉ−Ｍｏ，Ｃｕ−Ｍｏ，Ｎｉ−Ｃｕ−Ｍｏ
をマトリックスとする摩擦材料について開示されてお
り、特公平３−８４０９号公報には、Ｎｉ−Ｃｕを含む
マトリックスでなる摩擦材料について開示されている。
【０００６】これら両公報に開示されている摩擦材料
は、耐熱性の高いＮｉおよびＭｏを含むマトリックスで
あることから、メタリック系摩擦材料としての耐熱性，
耐摩耗性を高めたものであるが、高負荷使用条件または
高耐久性使用条件においては、まだ満足される摩擦材料
特性に至っていないという問題がある。
は、耐熱性の高いＮｉおよびＭｏを含むマトリックスで
あることから、メタリック系摩擦材料としての耐熱性，
耐摩耗性を高めたものであるが、高負荷使用条件または
高耐久性使用条件においては、まだ満足される摩擦材料
特性に至っていないという問題がある。
【０００７】本発明は、上述の問題を解決したもので、
具体的には、Ｎｉを主成分とし、このＮｉに最適な他の
金属または合金を組合わせたマトリックス成分とし、耐
熱性，耐摩耗性、（特に高温での耐摩耗性）を高め、か
つ摩擦材料としての摩擦特性（特に高温での摩擦特性）
を改善したメタリック系摩擦材料の提供を目的とするも
のである。
具体的には、Ｎｉを主成分とし、このＮｉに最適な他の
金属または合金を組合わせたマトリックス成分とし、耐
熱性，耐摩耗性、（特に高温での耐摩耗性）を高め、か
つ摩擦材料としての摩擦特性（特に高温での摩擦特性）
を改善したメタリック系摩擦材料の提供を目的とするも
のである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、メタリック
系摩擦材料の改良として、摩擦係数をさらに大きくす
ること、材料温度が約５００℃にも達するような高負
荷使用条件においても摩擦係数の低下や変動が少ないこ
と、耐摩耗性をより高めること、摩擦作動時の鳴き
をより小さくすること、という要件について長年に亘り
検討していたところ、Ｎｉを主成分とするマトリックス
とし、このＮｉに適量の他の金属または合金を組み合わ
すことにより達成され得るという知見を得て、本発明を
完成させるに至ったものである。
系摩擦材料の改良として、摩擦係数をさらに大きくす
ること、材料温度が約５００℃にも達するような高負
荷使用条件においても摩擦係数の低下や変動が少ないこ
と、耐摩耗性をより高めること、摩擦作動時の鳴き
をより小さくすること、という要件について長年に亘り
検討していたところ、Ｎｉを主成分とするマトリックス
とし、このＮｉに適量の他の金属または合金を組み合わ
すことにより達成され得るという知見を得て、本発明を
完成させるに至ったものである。
【０００９】すなわち、本発明のメタリック系摩擦材料
は、金属，合金，金属間化合物の中の少なくとも１種で
なるマトリックスを主成分とし、残りが摩擦調整材，固
体潤滑材，セラミックス，補強材の中の少なくとも１種
のフィラ−とからなる摩擦材料であって、該マトリック
スを構成する成分が該マトリックスに対してＮｉを７０
重量％以上と、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｓｎおよびこれらの
相互合金の中の少なくとも１種を３〜３０重量％とを含
むことを特徴とするものである。
は、金属，合金，金属間化合物の中の少なくとも１種で
なるマトリックスを主成分とし、残りが摩擦調整材，固
体潤滑材，セラミックス，補強材の中の少なくとも１種
のフィラ−とからなる摩擦材料であって、該マトリック
スを構成する成分が該マトリックスに対してＮｉを７０
重量％以上と、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｓｎおよびこれらの
相互合金の中の少なくとも１種を３〜３０重量％とを含
むことを特徴とするものである。
【００１０】本発明のメタリック系摩擦材料におけるマ
トリックスは、マトリックスに対してＮｉが７０重量％
未満になると、高温における耐摩耗性の低下、摩擦係数
の低下および耐熱性の低下が顕著になり、マトリックス
に対してＦｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｓｎおよびこれらの相互合
金の中の少なくとも１種が３重量％未満になると、焼結
性が低下して強度が低下すること、逆に３０重量％を越
えて多くなると、高温における耐摩耗性，摩擦係数の低
下が顕著になる。特に、マトリックスに対してＦｅ，Ｃ
ｏ，Ｆｅ−Ｃｏ合金の中の少なくとも１種が３〜３０重
量％含有していること、またはＣｕが３〜２９重量％含
有していること、さらにはＳｎが１〜２９重量％含有し
ていることが強度向上から好ましいことである。このマ
トリックスの含有量は、摩擦材料全体に対して２０重量
％以上、好ましくは３０重量％以上、特に強度から４０
重量％以上であることが好ましいことである。
トリックスは、マトリックスに対してＮｉが７０重量％
未満になると、高温における耐摩耗性の低下、摩擦係数
の低下および耐熱性の低下が顕著になり、マトリックス
に対してＦｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｓｎおよびこれらの相互合
金の中の少なくとも１種が３重量％未満になると、焼結
性が低下して強度が低下すること、逆に３０重量％を越
えて多くなると、高温における耐摩耗性，摩擦係数の低
下が顕著になる。特に、マトリックスに対してＦｅ，Ｃ
ｏ，Ｆｅ−Ｃｏ合金の中の少なくとも１種が３〜３０重
量％含有していること、またはＣｕが３〜２９重量％含
有していること、さらにはＳｎが１〜２９重量％含有し
ていることが強度向上から好ましいことである。このマ
トリックスの含有量は、摩擦材料全体に対して２０重量
％以上、好ましくは３０重量％以上、特に強度から４０
重量％以上であることが好ましいことである。
【００１１】このマトリックスの他の構成成分としての
フィラ−は、硫酸バリウム，タルク，珪藻土，蛇紋石，
コ−クス，ＭｇＯ，Ｆｅ2Ｏ3，ＴｉＯ2に代表される摩
擦調整材、ＳｉＯ2，ＡｌＮ，Ａｌ2Ｏ3，Ｓｉ3Ｎ4，Ｓ
ｉＣ，Ｂ4Ｃ，ムライト，周期律表の４ａ，５ａ，６ａ
族金属の炭化物，窒化物，酸化物，珪化物およびこれら
の相互固溶体に代表されるセラミックス、黒鉛，ＭｏＳ
2，ＷＳ2，ＢａＦ2，ＣａＦ2，ｈＢＮ，ＰｂＯ，フッ化
黒鉛，雲母に代表される固体潤滑材、パルプ繊維，レ−
ヨン繊維，カ−ボン繊維，シリカ−アルミナ繊維，チタ
ン酸カリウム繊維，炭化珪素繊維，ボロン繊維，に例示
される各種の繊維または各種のウイスカ−に代表される
補強材の中から選ばれた少なくとも１種からなるもので
ある。
フィラ−は、硫酸バリウム，タルク，珪藻土，蛇紋石，
コ−クス，ＭｇＯ，Ｆｅ2Ｏ3，ＴｉＯ2に代表される摩
擦調整材、ＳｉＯ2，ＡｌＮ，Ａｌ2Ｏ3，Ｓｉ3Ｎ4，Ｓ
ｉＣ，Ｂ4Ｃ，ムライト，周期律表の４ａ，５ａ，６ａ
族金属の炭化物，窒化物，酸化物，珪化物およびこれら
の相互固溶体に代表されるセラミックス、黒鉛，ＭｏＳ
2，ＷＳ2，ＢａＦ2，ＣａＦ2，ｈＢＮ，ＰｂＯ，フッ化
黒鉛，雲母に代表される固体潤滑材、パルプ繊維，レ−
ヨン繊維，カ−ボン繊維，シリカ−アルミナ繊維，チタ
ン酸カリウム繊維，炭化珪素繊維，ボロン繊維，に例示
される各種の繊維または各種のウイスカ−に代表される
補強材の中から選ばれた少なくとも１種からなるもので
ある。
【００１２】
【作用】本発明のメタリック系摩擦材料は、主にフィラ
−が摩擦係数の調整，耐摩耗性の向上作用に寄与し、そ
の中でも摩擦調整材と固体潤滑材の材質および含有量が
摩擦係数の調整作用に寄与し、セラミックスが耐摩耗性
を高める作用に寄与し、補強材が強度を高める作用に寄
与しており、主にマトリックスが強度を高める作用に寄
与し、その中でもＮｉが高温における強度および耐腐食
摩耗性を高める作用に寄与し、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｓｎ
およびこれらの相互合金の中の少なくとも１種が焼結性
を高める作用に寄与しており、これら全体でもって摩擦
材料としての主な特性である摩擦係数，耐摩耗性を高め
る作用，鳴きを防止する作用となっているものである。
−が摩擦係数の調整，耐摩耗性の向上作用に寄与し、そ
の中でも摩擦調整材と固体潤滑材の材質および含有量が
摩擦係数の調整作用に寄与し、セラミックスが耐摩耗性
を高める作用に寄与し、補強材が強度を高める作用に寄
与しており、主にマトリックスが強度を高める作用に寄
与し、その中でもＮｉが高温における強度および耐腐食
摩耗性を高める作用に寄与し、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｓｎ
およびこれらの相互合金の中の少なくとも１種が焼結性
を高める作用に寄与しており、これら全体でもって摩擦
材料としての主な特性である摩擦係数，耐摩耗性を高め
る作用，鳴きを防止する作用となっているものである。
【００１３】
【実施例】市販されている各種の出発物質を用いて、表
１の配合組成にそれぞれ秤量し、混合して得た混合物を
２ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力で成形した後、成形物をＣｕメ
ッキした鋼板上に載置し、１０ｋｇ／ｃｍ2の荷重をか
けてＨ２雰囲気中、８００℃で６０分間焼成して本発明
品１〜５および比較品１，２を得た。こうして得た本発
明品１〜５および比較品１，２におけるマトリックスの
組成成分を求めて表２に示した。
１の配合組成にそれぞれ秤量し、混合して得た混合物を
２ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力で成形した後、成形物をＣｕメ
ッキした鋼板上に載置し、１０ｋｇ／ｃｍ2の荷重をか
けてＨ２雰囲気中、８００℃で６０分間焼成して本発明
品１〜５および比較品１，２を得た。こうして得た本発
明品１〜５および比較品１，２におけるマトリックスの
組成成分を求めて表２に示した。
【００１４】次に、本発明品１〜５および比較品１，２
をパッド材として、慣性体：６．７５ｋｇ・ｍ・ｓｅｃ
2、接触面積：５０ｃｍ2、相手板：ＦＣ２５でもって、
まず当り付けとしてブレ−キ初速度：６５ｋｍ／ｈ、制
動減速度：０．３５Ｇで２００回の制動を行なった後、
ブレ−キ初速度：１００ｋｍ／ｈ、制動減速度：０．２
Ｇ，０．５Ｇ，０．８Ｇで各３回の制動を行って得た結
果を表３に示した。
をパッド材として、慣性体：６．７５ｋｇ・ｍ・ｓｅｃ
2、接触面積：５０ｃｍ2、相手板：ＦＣ２５でもって、
まず当り付けとしてブレ−キ初速度：６５ｋｍ／ｈ、制
動減速度：０．３５Ｇで２００回の制動を行なった後、
ブレ−キ初速度：１００ｋｍ／ｈ、制動減速度：０．２
Ｇ，０．５Ｇ，０．８Ｇで各３回の制動を行って得た結
果を表３に示した。
【００１５】
【発明の効果】本発明のメタリック系摩擦材料は、従来
のメタリック系摩擦材料である比較品に比べて、低負荷
から高負荷に至るまで摩擦係数が安定して高く、耐摩耗
性が顕著に優れており、かつ摩擦時に相手材料を摩耗損
傷させることも少ないという効果がある。したがって、
本発明のメタリック系摩擦材料は、乾式摩擦材料として
各種の用途に実用できる可能性が高く、工業上有用な材
料である。
のメタリック系摩擦材料である比較品に比べて、低負荷
から高負荷に至るまで摩擦係数が安定して高く、耐摩耗
性が顕著に優れており、かつ摩擦時に相手材料を摩耗損
傷させることも少ないという効果がある。したがって、
本発明のメタリック系摩擦材料は、乾式摩擦材料として
各種の用途に実用できる可能性が高く、工業上有用な材
料である。
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
Claims (3)
- 【請求項１】 金属，合金，金属間化合物の中の少なく
とも１種でなるマトリックスを主成分とし、残りが摩擦
調整材，固体潤滑材，セラミックス，補強材の中の少な
くとも１種のフィラ−とからなる摩擦材料において、該
マトリックスを構成する成分が該マトリックスに対して
Ｎｉを７０重量％以上と、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｓｎおよ
びこれらの相互合金の中の少なくとも１種を３〜３０重
量％とを含むことを特徴とするメタリック系摩擦材料 - 【請求項２】 上記マトリックスは、該マトリックスに
対してＮｉを７０〜９７重量％、と、残りがＦｅ，Ｃ
ｏ，Ｆｅ−Ｃｏ合金の中の少なくとも１種とでなること
を特徴とする請求項１記載のメタリック系摩擦材料 - 【請求項３】 上記マトリックスは、該マトリックスに
対してＮｉを７０〜９７重量％と、残りがＣｕ，Ｓｎ，
Ｃｕ−Ｓｎ合金の中の少なくとも１種とでなることを特
徴とする請求項１記載のメタリック系摩擦材料
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7107930A JPH08283701A (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | メタリック系摩擦材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7107930A JPH08283701A (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | メタリック系摩擦材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08283701A true JPH08283701A (ja) | 1996-10-29 |
Family
ID=14471663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7107930A Pending JPH08283701A (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | メタリック系摩擦材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08283701A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100381536C (zh) * | 2005-05-18 | 2008-04-16 | 中国科学院金属研究所 | 一种湿式铜基摩擦材料及其制备方法 |
| US8158281B2 (en) * | 2004-11-08 | 2012-04-17 | Sony Corporation | Anode active material and battery using the same |
| WO2016159341A1 (ja) * | 2015-04-02 | 2016-10-06 | 株式会社タンガロイ | 摩擦材料 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6330617A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-09 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 摩擦材料組成物 |
| JPH0415285A (ja) * | 1990-05-08 | 1992-01-20 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 乾式焼結摩擦材料 |
| JPH0783257A (ja) * | 1993-09-13 | 1995-03-28 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 複合摩擦材料 |
-
1995
- 1995-04-07 JP JP7107930A patent/JPH08283701A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6330617A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-09 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 摩擦材料組成物 |
| JPH0415285A (ja) * | 1990-05-08 | 1992-01-20 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 乾式焼結摩擦材料 |
| JPH0783257A (ja) * | 1993-09-13 | 1995-03-28 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 複合摩擦材料 |
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| WO2016159341A1 (ja) * | 2015-04-02 | 2016-10-06 | 株式会社タンガロイ | 摩擦材料 |
| JP6032389B1 (ja) * | 2015-04-02 | 2016-11-30 | 株式会社タンガロイ | 摩擦材料 |
| US10487251B2 (en) * | 2015-04-02 | 2019-11-26 | Tungaloy Corporation | Friction material |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050614 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050620 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050722 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060904 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070110 |