JPH11152536A - 焼結摩擦材 - Google Patents
焼結摩擦材Info
- Publication number
- JPH11152536A JPH11152536A JP33633297A JP33633297A JPH11152536A JP H11152536 A JPH11152536 A JP H11152536A JP 33633297 A JP33633297 A JP 33633297A JP 33633297 A JP33633297 A JP 33633297A JP H11152536 A JPH11152536 A JP H11152536A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- friction
- friction material
- potassium titanate
- graphite
- dolomite
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 摩擦材の高い摩擦係数の発現と材料強度とを
両立した焼結摩擦材を提供する。 【解決手段】 焼結摩擦材において、銅系金属をマトリ
ックスとし、摩擦調整材としてドロマイト，黒鉛および
チタン酸カリウムを含む。ドロマイトは体積比率で１〜
１５％，黒鉛は体積比率で１０〜５０％，チタン酸カリ
ウムは体積比率で５〜３０％の割合で配合されているこ
とが好ましい。また、チタン酸カリウムの形状はウィス
カ状，板状，球状の少なくとも１種類とする。
両立した焼結摩擦材を提供する。 【解決手段】 焼結摩擦材において、銅系金属をマトリ
ックスとし、摩擦調整材としてドロマイト，黒鉛および
チタン酸カリウムを含む。ドロマイトは体積比率で１〜
１５％，黒鉛は体積比率で１０〜５０％，チタン酸カリ
ウムは体積比率で５〜３０％の割合で配合されているこ
とが好ましい。また、チタン酸カリウムの形状はウィス
カ状，板状，球状の少なくとも１種類とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は摩擦材に関するもの
で、特に自動車，鉄道車両，航空機，産業機械などの制
動装置におけるブレーキライニング，ディスクパッド，
クラッチフェーシング等の摺動面に最適な摩擦材に関す
るものである。
で、特に自動車，鉄道車両，航空機，産業機械などの制
動装置におけるブレーキライニング，ディスクパッド，
クラッチフェーシング等の摺動面に最適な摩擦材に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】上記の制動装置の摩擦材として、樹脂
（フェノール樹脂，エポキシ樹脂など）を結合剤とし、
これに基材を分散し、必要に応じて摩擦調整材を添加し
た混合物を加熱・加圧下に結着成形することにより製造
されるものが知られている。
（フェノール樹脂，エポキシ樹脂など）を結合剤とし、
これに基材を分散し、必要に応じて摩擦調整材を添加し
た混合物を加熱・加圧下に結着成形することにより製造
されるものが知られている。
【０００３】この種の摩擦材は一般に温度の上昇につれ
て摩擦係数が低下するものが多い。このため、自動車の
走行において連続降坂などの際、制動性能が著しく低下
するフェード現象が生じることから、近年、高負荷条件
下で使用される摩擦材料には銅などの金属をベースと
し、これに黒鉛，セラミックス等の摩擦調整材を添加し
た焼結合金が使用されている。
て摩擦係数が低下するものが多い。このため、自動車の
走行において連続降坂などの際、制動性能が著しく低下
するフェード現象が生じることから、近年、高負荷条件
下で使用される摩擦材料には銅などの金属をベースと
し、これに黒鉛，セラミックス等の摩擦調整材を添加し
た焼結合金が使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これら従来の
焼結合金製摩擦材（以下焼結摩擦材という）のある種の
ものは、高い摩擦係数を示すが材料強度が不十分なもの
がある。また、別の摩擦材においては、材料強度は十分
であるが、摩擦係数が著しく低下するものなど、満足な
特性を具えていないのが現状である。
焼結合金製摩擦材（以下焼結摩擦材という）のある種の
ものは、高い摩擦係数を示すが材料強度が不十分なもの
がある。また、別の摩擦材においては、材料強度は十分
であるが、摩擦係数が著しく低下するものなど、満足な
特性を具えていないのが現状である。
【０００５】従って、本発明の主目的は、摩擦材の高い
摩擦係数の発現と材料強度とを両立した焼結摩擦材を提
供することにある。
摩擦係数の発現と材料強度とを両立した焼結摩擦材を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
消するもので、その特徴は、銅系金属をマトリックスと
し、摩擦調整材としてドロマイト（ＣａＣＯ3 ・ＭｇＣ
Ｏ3 ），黒鉛およびチタン酸カリウムを含むことにあ
る。
消するもので、その特徴は、銅系金属をマトリックスと
し、摩擦調整材としてドロマイト（ＣａＣＯ3 ・ＭｇＣ
Ｏ3 ），黒鉛およびチタン酸カリウムを含むことにあ
る。
【０００７】銅系金属のマトリックスは、展延性が良好
であり、かつ熱伝導性が高いことから、摩擦係数の安定
化とヒートスポットの分散化を図ることができる。ドロ
マイトは相手材表面に付着した酸化被膜などを除去する
ことにより摩擦力向上を、黒鉛は摩擦材の耐摩耗性向上
を、チタン酸カリウムはマトリックス金属と馴染むこと
で、材料強度の保持を図るものである。
であり、かつ熱伝導性が高いことから、摩擦係数の安定
化とヒートスポットの分散化を図ることができる。ドロ
マイトは相手材表面に付着した酸化被膜などを除去する
ことにより摩擦力向上を、黒鉛は摩擦材の耐摩耗性向上
を、チタン酸カリウムはマトリックス金属と馴染むこと
で、材料強度の保持を図るものである。
【０００８】これらの効果を十分に得るためには、ドロ
マイトは体積比率で１〜１５％，黒鉛は体積比率で１０
〜５０％，チタン酸カリウムは体積比率で５〜３０％の
割合で配合されていることが好ましい。
マイトは体積比率で１〜１５％，黒鉛は体積比率で１０
〜５０％，チタン酸カリウムは体積比率で５〜３０％の
割合で配合されていることが好ましい。
【０００９】ドロマイトの体積比率が１％よりも少ない
と摩擦力向上が不十分であり、逆に１５％よりも多い
と、マトリックスの焼結が阻害され、材料強度が低下す
る。
と摩擦力向上が不十分であり、逆に１５％よりも多い
と、マトリックスの焼結が阻害され、材料強度が低下す
る。
【００１０】黒鉛の体積比率が１０％より少ないと摩擦
材の耐摩耗性向上が不十分であり、他方、５０％よりも
多いと材料強度が著しく低下する。
材の耐摩耗性向上が不十分であり、他方、５０％よりも
多いと材料強度が著しく低下する。
【００１１】チタン酸カリウムの体積比率が５％より少
ないと材料強度を保持する効果が発揮されず、逆に３０
％よりも多いと材料強度の保持効果が飽和して、やがて
材料強度の低下を招く。
ないと材料強度を保持する効果が発揮されず、逆に３０
％よりも多いと材料強度の保持効果が飽和して、やがて
材料強度の低下を招く。
【００１２】なお、チタン酸カリウムは一般式Ｋ2 Ｏ・
ｎＴｉＯ2 で表される化合物であるが、ｎ＝２，４，
６，８のものが実用的である。特に六チタン酸カリウム
が好適である。また、チタン酸カリウムとチタン酸カル
シウムとを粒子状に焼結した複合材料を用いても良い。
ｎＴｉＯ2 で表される化合物であるが、ｎ＝２，４，
６，８のものが実用的である。特に六チタン酸カリウム
が好適である。また、チタン酸カリウムとチタン酸カル
シウムとを粒子状に焼結した複合材料を用いても良い。
【００１３】ドロマイトの粒径は０．５〜２００μｍの
範囲が適当である。この下限より小さいと相手材表面に
付着した酸化被膜を除去することができず摩擦力の向上
が見られない。また、上限を超えるとマトリックスの焼
結が阻害され、材料強度が低下する。なお、ドロマイト
は天然の原石をそのまま粉砕したものと、それを焼成し
た焼成ドロマイトの少なくとも１種類とすることが望ま
しい。
範囲が適当である。この下限より小さいと相手材表面に
付着した酸化被膜を除去することができず摩擦力の向上
が見られない。また、上限を超えるとマトリックスの焼
結が阻害され、材料強度が低下する。なお、ドロマイト
は天然の原石をそのまま粉砕したものと、それを焼成し
た焼成ドロマイトの少なくとも１種類とすることが望ま
しい。
【００１４】黒鉛の粒径は１０〜１０００μｍの範囲が
適当である。この下限より小さいとマトリックスの焼結
が阻害され、材料強度が低下する。また、上限を超える
と黒鉛の偏析が顕著になり、均一な分散状態を確保する
ことが難しい。
適当である。この下限より小さいとマトリックスの焼結
が阻害され、材料強度が低下する。また、上限を超える
と黒鉛の偏析が顕著になり、均一な分散状態を確保する
ことが難しい。
【００１５】さらに、チタン酸カリウムの形状は、ウィ
スカ状，板状，球状の少なくとも１種類とすることが望
ましい。特に、球状のチタン酸カリウムはウィスカ状や
板状のものに比べて以下の点で好ましい。 同じ体積比率添加してもウィスカや板状に比べて材料
強度の低下が少ない。 原料粉末混合時に粉砕され難く、球状のまま均一に分
散される。 金型投入時の混合粉末の流動性が良好なため偏析が少
ない。 球状粒子内の内部摩擦により、焼結体の減衰性が向上
し鳴きを抑制する効果が大きい。
スカ状，板状，球状の少なくとも１種類とすることが望
ましい。特に、球状のチタン酸カリウムはウィスカ状や
板状のものに比べて以下の点で好ましい。 同じ体積比率添加してもウィスカや板状に比べて材料
強度の低下が少ない。 原料粉末混合時に粉砕され難く、球状のまま均一に分
散される。 金型投入時の混合粉末の流動性が良好なため偏析が少
ない。 球状粒子内の内部摩擦により、焼結体の減衰性が向上
し鳴きを抑制する効果が大きい。
【００１６】なお、本発明焼結摩擦材に他の摩擦調整材
や防錆材，潤滑剤などを必要に応じて適量添加しても良
いことは言うまでもない。例えば、硫酸バリウム，マグ
ネタイト，ホタル石，二硫化モリブデン等が添加されて
いてもよい。
や防錆材，潤滑剤などを必要に応じて適量添加しても良
いことは言うまでもない。例えば、硫酸バリウム，マグ
ネタイト，ホタル石，二硫化モリブデン等が添加されて
いてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。表１に示すマトリックス，ドロマイト，黒鉛，チ
タン酸カリウムを配合した混合粉末を準備し、成形圧力
２〜５ton/cm2 で圧粉体を成形した後、Ｎ2 雰囲気中に
おいて７５０℃で２０〜９０分間焼結し、試料１〜２２
の焼結摩擦材を製造した。
する。表１に示すマトリックス，ドロマイト，黒鉛，チ
タン酸カリウムを配合した混合粉末を準備し、成形圧力
２〜５ton/cm2 で圧粉体を成形した後、Ｎ2 雰囲気中に
おいて７５０℃で２０〜９０分間焼結し、試料１〜２２
の焼結摩擦材を製造した。
【００１８】
【表１】
【００１９】各焼結摩擦材について、JASO C406-82 乗
用車用ブレーキ装置ダイナモメータ試験方法に従い一般
性能試験を行った。摩擦係数は第２効力試験時の制動初
速度が50km/hおよび100km/h 、減速度が0.1 Ｇ〜0.9 Ｇ
における摩擦係数の範囲を測定した。摩耗量は一般性能
試験前後の摩擦材の摩耗量について測定した。また、各
焼結摩擦材より曲げ試験片を採取して、表２に示す条件
で３点曲げ試験を実施した。これらの結果を表３に示
す。なお、表１，３において、試料１〜１２が実施例
で、試料１３〜２２が比較例である。すなわち、表中の
「分類」における「実」は実施例を、「比」は比較例を
示している。
用車用ブレーキ装置ダイナモメータ試験方法に従い一般
性能試験を行った。摩擦係数は第２効力試験時の制動初
速度が50km/hおよび100km/h 、減速度が0.1 Ｇ〜0.9 Ｇ
における摩擦係数の範囲を測定した。摩耗量は一般性能
試験前後の摩擦材の摩耗量について測定した。また、各
焼結摩擦材より曲げ試験片を採取して、表２に示す条件
で３点曲げ試験を実施した。これらの結果を表３に示
す。なお、表１，３において、試料１〜１２が実施例
で、試料１３〜２２が比較例である。すなわち、表中の
「分類」における「実」は実施例を、「比」は比較例を
示している。
【００２０】
【表２】
【００２１】
【表３】
【００２２】表３を見ると、試料１〜１２は銅と錫とニ
ッケルとアルミニウムとをマトリックスとしたもので、
いずれも摩擦係数が高く、摩擦材の試験後の外観も欠け
や割れがない。また、曲げ強度も４０MPa 以上を維持し
ており、摩擦材として十分な強度を具えていることもわ
かる。
ッケルとアルミニウムとをマトリックスとしたもので、
いずれも摩擦係数が高く、摩擦材の試験後の外観も欠け
や割れがない。また、曲げ強度も４０MPa 以上を維持し
ており、摩擦材として十分な強度を具えていることもわ
かる。
【００２３】これに対して、試料１３〜２２は同じく銅
と錫とニッケルとアルミニウムとをマトリックスとした
ものであるが、以下に述べるように、摩擦材として不十
分な点がみられた。
と錫とニッケルとアルミニウムとをマトリックスとした
ものであるが、以下に述べるように、摩擦材として不十
分な点がみられた。
【００２４】試料１３はドロマイトの比率が各実施例に
比べて少なく、摩擦材として十分な摩擦係数を示さな
い。試料１４はドロマイトの比率が多く、マトリックス
の焼結が阻害され、材料強度が低下した。
比べて少なく、摩擦材として十分な摩擦係数を示さな
い。試料１４はドロマイトの比率が多く、マトリックス
の焼結が阻害され、材料強度が低下した。
【００２５】試料１５は黒鉛の比率が各実施例に比べて
少なく摩擦材の摩耗量が多かった。試料１６は逆に黒鉛
の比率が多く、材料強度が著しく低下し、摩擦材の摩耗
量が多かった。
少なく摩擦材の摩耗量が多かった。試料１６は逆に黒鉛
の比率が多く、材料強度が著しく低下し、摩擦材の摩耗
量が多かった。
【００２６】試料１７はチタン酸カリウムの比率が各実
施例に比べて少ないため材料強度を保持する効果が発揮
されず、材料強度が低下した。試料１８はチタン酸カリ
ウムの比率が実施例よりも多く、材料強度が低下して摩
擦材の摩耗量が増加した。
施例に比べて少ないため材料強度を保持する効果が発揮
されず、材料強度が低下した。試料１８はチタン酸カリ
ウムの比率が実施例よりも多く、材料強度が低下して摩
擦材の摩耗量が増加した。
【００２７】試料１９はドロマイトの粒径が実施例より
も小さく、相手材表面に付着した酸化膜などを除去する
ことができず、摩擦材として十分な摩擦係数を示さな
い。試料２０はドロマイトの粒径が実施例よりも大き
く、マトリックスの焼結が阻害され、材料強度が低下し
た。
も小さく、相手材表面に付着した酸化膜などを除去する
ことができず、摩擦材として十分な摩擦係数を示さな
い。試料２０はドロマイトの粒径が実施例よりも大き
く、マトリックスの焼結が阻害され、材料強度が低下し
た。
【００２８】試料２１は黒鉛の粒径が実施例よりも小さ
く、マトリックスの焼結が阻害され、材料強度が低下し
て摩擦材の摩耗量が悪化した。試料２２は黒鉛の粒径が
実施例よりも大きく、黒鉛の偏析が顕著となって均一な
分散状態が確保できず、材料強度が低下し、摩擦材の摩
耗量も増加した。
く、マトリックスの焼結が阻害され、材料強度が低下し
て摩擦材の摩耗量が悪化した。試料２２は黒鉛の粒径が
実施例よりも大きく、黒鉛の偏析が顕著となって均一な
分散状態が確保できず、材料強度が低下し、摩擦材の摩
耗量も増加した。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明焼結摩擦材
は、銅系金属をマトリックスとし、ドロマイト，黒鉛，
チタン酸カリウムを所定の割合で配合することにより高
い摩擦係数の発現と材料強度とを両立することができ
る。従って、本発明焼結摩擦材を自動車，鉄道車両，航
空機，産業機械などの制動装置におけるブレーキライニ
ング，ディスクパッド，クラッチフェーシング等に利用
すると効果的である。
は、銅系金属をマトリックスとし、ドロマイト，黒鉛，
チタン酸カリウムを所定の割合で配合することにより高
い摩擦係数の発現と材料強度とを両立することができ
る。従って、本発明焼結摩擦材を自動車，鉄道車両，航
空機，産業機械などの制動装置におけるブレーキライニ
ング，ディスクパッド，クラッチフェーシング等に利用
すると効果的である。
Claims (3)
- 【請求項１】 銅系金属をマトリックスとし、摩擦調整
材としてドロマイト，黒鉛およびチタン酸カリウムを含
むことを特徴とする焼結摩擦材。 - 【請求項２】 ドロマイトが体積比率で１〜１５％，黒
鉛が体積比率で１０〜５０％，チタン酸カリウムが体積
比率で５〜３０％の割合で配合されていることを特徴と
する請求項１記載の焼結摩擦材。 - 【請求項３】 チタン酸カリウムの形状が、ウィスカ
状，板状，球状の少なくとも１種類であることを特徴と
する請求項１または２記載の焼結摩擦材。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33633297A JPH11152536A (ja) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | 焼結摩擦材 |
| US09/144,113 US6004370A (en) | 1997-09-04 | 1998-08-31 | Sintered friction material |
| EP98307027A EP0900949A1 (en) | 1997-09-04 | 1998-09-02 | Sintered friction material |
| CA002246311A CA2246311A1 (en) | 1997-09-04 | 1998-09-02 | Sintered friction material |
| KR1019980036177A KR19990029472A (ko) | 1997-09-04 | 1998-09-03 | 소결 마찰재 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33633297A JPH11152536A (ja) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | 焼結摩擦材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11152536A true JPH11152536A (ja) | 1999-06-08 |
Family
ID=18298032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33633297A Pending JPH11152536A (ja) | 1997-09-04 | 1997-11-19 | 焼結摩擦材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11152536A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009096838A (ja) * | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 摩擦材 |
-
1997
- 1997-11-19 JP JP33633297A patent/JPH11152536A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009096838A (ja) * | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 摩擦材 |
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