JPH11152537A - 焼結摩擦材 - Google Patents
焼結摩擦材Info
- Publication number
- JPH11152537A JPH11152537A JP33633397A JP33633397A JPH11152537A JP H11152537 A JPH11152537 A JP H11152537A JP 33633397 A JP33633397 A JP 33633397A JP 33633397 A JP33633397 A JP 33633397A JP H11152537 A JPH11152537 A JP H11152537A
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- JP
- Japan
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- friction material
- potassium titanate
- graphite
- friction
- matrix
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 摩擦材の耐摩耗性と耐ジャダー特性とを両立
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、摩擦調整材として正長石，黒鉛およびチタ
ン酸カリウムを含む。正長石は体積比率で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。
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、摩擦調整材として正長石，黒鉛およびチタ
ン酸カリウムを含む。正長石は体積比率で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、摩擦材自体の摩耗は少ないが、耐ジャダー特性
が不十分なものがある。また、別の摩擦材においては、
耐ジャダー特性は十分であるが、摩擦材自体の摩耗が著
しく多いものなど、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、摩擦材自体の摩耗は少ないが、耐ジャダー特性
が不十分なものがある。また、別の摩擦材においては、
耐ジャダー特性は十分であるが、摩擦材自体の摩耗が著
しく多いものなど、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、摩擦材の耐摩
耗性と耐ジャダー特性とを両立したた焼結摩擦材を提供
することにある。
耗性と耐ジャダー特性とを両立した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、摩擦調整材として正長石（Ｋ2 Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 ・６
ＳｉＯ2 ），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、摩擦調整材として正長石（Ｋ2 Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 ・６
ＳｉＯ2 ），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と共に、相手材との
凝着により摩擦係数の向上が図れる。正長石は適度な硬
度を有し、相手材の攻撃性が少なく、耐ジャダー特性の
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と共に、相手材との
凝着により摩擦係数の向上が図れる。正長石は適度な硬
度を有し、相手材の攻撃性が少なく、耐ジャダー特性の
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、正長
石は体積比率で１〜１５％，黒鉛は体積比率で１０〜５
０％，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。
石は体積比率で１〜１５％，黒鉛は体積比率で１０〜５
０％，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】正長石の体積比率が１％よりも少ないと耐
ジャダー特性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て材料強度が低下す
る。
ジャダー特性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て材料強度が低下す
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】正長石の粒径は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
ると耐ジャダー特性の向上が十分でない。
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
ると耐ジャダー特性の向上が十分でない。
【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、材料強度が低下して摩擦材の耐摩耗性が悪
化する。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、材料強度が低下して摩擦材の耐摩耗性が悪
化する。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，正長石，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，正長石，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】各焼結摩擦材から試験片を採取し、定速摩
擦摩耗試験機を用い、耐ジャダー特性として低面圧での
相手材攻撃性試験を行った。試験条件を表２に示す。ま
た、表３に相手材攻撃量（基準面からの摩耗深さ）と摩
擦材摩耗量と示す。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。
擦摩耗試験機を用い、耐ジャダー特性として低面圧での
相手材攻撃性試験を行った。試験条件を表２に示す。ま
た、表３に相手材攻撃量（基準面からの摩耗深さ）と摩
擦材摩耗量と示す。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、
相手材攻撃量も１０μｍ以下で耐ジャダー特性に優れ、
摩擦材の摩耗量も少ないことがわかる。
ッケルとアルミニウムとをマトリックスとしたもので、
相手材攻撃量も１０μｍ以下で耐ジャダー特性に優れ、
摩擦材の摩耗量も少ないことがわかる。
【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は正長石の比率が各実施例に比べ
て少なく、耐ジャダー特性が不十分であった。試料１４
は正長石の比率が多く、マトリックスの焼結が阻害さ
れ、材料強度が低下し、摩擦材の摩耗量が多かった。
て少なく、耐ジャダー特性が不十分であった。試料１４
は正長石の比率が多く、マトリックスの焼結が阻害さ
れ、材料強度が低下し、摩擦材の摩耗量が多かった。
【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が低下し、摩擦材の摩
耗量も多かった。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が低下し、摩擦材の摩
耗量も多かった。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は正長石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、摩擦材の摩耗量が多かった。試料２０は正長石の粒
径が実施例よりも大きく、耐ジャダー特性の向上が不十
分であった。
さく、マトリックスの焼結が阻害され材料強度が低下
し、摩擦材の摩耗量が多かった。試料２０は正長石の粒
径が実施例よりも大きく、耐ジャダー特性の向上が不十
分であった。
【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、正長石，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摩擦材
の耐摩耗性と耐ジャダー特性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、正長石，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摩擦材
の耐摩耗性と耐ジャダー特性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
材として正長石，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】 正長石が体積比率で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 |
|---|---|---|---|
| JP33633397A JPH11152537A (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 |
| CA002246311A CA2246311A1 (en) | 1997-09-04 | 1998-09-02 | Sintered friction material |
| EP98307027A EP0900949A1 (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 |
|---|---|---|---|
| JP33633397A JPH11152537A (ja) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | 焼結摩擦材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11152537A true JPH11152537A (ja) | 1999-06-08 |
Family
ID=18298043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33633397A Pending JPH11152537A (ja) | 1997-09-04 | 1997-11-19 | 焼結摩擦材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11152537A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001018078A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-23 | Sunx Ltd | レーザマーカ |
-
1997
- 1997-11-19 JP JP33633397A patent/JPH11152537A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001018078A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-23 | Sunx Ltd | レーザマーカ |
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