JPH1180855A - 焼結摩擦材 - Google Patents

焼結摩擦材

Info

Publication number
JPH1180855A
JPH1180855A JP25786097A JP25786097A JPH1180855A JP H1180855 A JPH1180855 A JP H1180855A JP 25786097 A JP25786097 A JP 25786097A JP 25786097 A JP25786097 A JP 25786097A JP H1180855 A JPH1180855 A JP H1180855A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
friction
friction material
wear
graphite
zirconium oxide
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.)
Pending
Application number
JP25786097A
Other languages
English (en)
Inventor
Takatoshi Takemoto
隆俊 竹本
Yukinori Yamashita
幸典 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP25786097A priority Critical patent/JPH1180855A/ja
Priority to US09/144,113 priority patent/US6004370A/en
Priority to CA002246311A priority patent/CA2246311A1/en
Priority to EP98307027A priority patent/EP0900949A1/en
Priority to KR1019980036177A priority patent/KR19990029472A/ko
Publication of JPH1180855A publication Critical patent/JPH1180855A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 摩擦材の耐摩耗性の向上と相手材の摩耗抑制
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、摩擦調整材として酸化ジルコニウム,黒鉛
およびチタン酸カリウムを含む。酸化ジルコニウムは体
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

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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潤滑性が不十分で
相手材を著しく摩耗させるものがある。また、別の摩擦
材においては、相手材の摩耗は少ないが、摩擦材自体が
著しく摩耗するものなど、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、摩擦材の耐摩
耗性の向上と相手材の摩耗抑制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、摩擦調整材として酸化ジルコニウム,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。酸化
ジルコニウム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相手材との凝着を抑えて
相手材の摩耗抑制を図るものである。
【0008】これらの効果を十分に得るためには、酸化
ジルコニウムは体積比率で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5〜3
0%の割合で配合されていることが好ましい。
【0009】酸化ジルコニウムの体積比率が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
多いと相手材まで除去するため相手材の摩耗を抑制する
効果が悪化する。なお、酸化ジルコニウムの代わりに又
は酸化ジルコニウムと共にジルコン(ZrSiO4 )を
用いても良い。
【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した結果、摩擦材の耐摩耗
性が悪化する。
【0011】チタン酸カリウムの体積比率が5%より少
ないと相手材の摩耗を抑制する効果が不十分であり、逆
に30%よりも多いと材料強度が低下して摩擦材の耐摩
耗性が悪化する。
【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。
【0013】酸化ジルコニウムの粒径は0.5〜200
μm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、上限を超えると相手材表面
に付着した酸化被膜のみならず相手材まで除去するた
め、相手材の摩耗を抑制する効果が悪化する。
【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。
【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。
【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。
【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。 (試験例1)表1に示すマトリックス,酸化ジルコニウ
ム,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、N
2 雰囲気中において750℃で20〜90分間焼結し、
試料1〜28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
試験前後の摩擦材摩耗量および相手材(鋳鉄)摩耗量に
ついて測定した。これらの結果を表2に示す。なお、表
1,2において、試料1〜12及び23〜28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2を見ると、試料1〜12は銅と錫とを
マトリックスとしたもので、いずれも摩擦係数が高く、
摩擦材の摩耗量および相手材の摩耗量共に少ない。ま
た、摩擦材の試験後の外観も欠けや割れがなく、摩擦材
として十分な強度を具えていることもわかる。
【0022】これに対して、試料13〜22は同じく銅
と錫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。
【0023】試料13は酸化ジルコニウムの比率が各実
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は酸化ジルコニウムの比率が多く、相
手材表面に付着した酸化被膜のみならず相手材まで除去
し、相手材の摩耗量が多かった。
【0024】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。
【0025】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相手材の摩耗量が多く、相手材
の摩耗抑制効果が不十分であった。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。
【0026】試料19は酸化ジルコニウムの粒径が実施
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は酸化ジルコニウムの粒径が実施例よ
りも大きく、相手材表面に付着した酸化被膜のみならず
相手材まで除去し、相手材の摩耗量が多かった。
【0027】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
て摩擦材の耐摩耗性が悪化した。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、安定した摩擦係数が得られな
い結果、摩擦材の摩耗量も増加した。
【0028】試料23〜25は銅と錫とニッケルとをマ
トリックスとしたもので、試料1〜12に比べて摩擦係
数が更に高く、摩擦材の摩耗量および相手材の摩耗量共
に少なかった。また、摩擦材の試験後の外観にも欠けや
割れが見られず、摩擦材としての強度も十分であった。
【0029】試料26〜28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、試料23〜2
5に比べて摩擦係数が更に高く、摩擦材の摩耗量および
相手材の摩耗量共に少なかった。また、摩擦材の試験後
の外観にも欠けや割れが見られず、摩擦材としての強度
も十分であった。
【0030】
【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、酸化ジルコニウム,
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向上と相手材の摩耗抑制を両立す
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)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銅系金属をマトリックスとし、摩擦調整
    材として酸化ジルコニウム,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。
  2. 【請求項2】 酸化ジルコニウムが体積比率で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。
  3. 【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。
JP25786097A 1997-09-04 1997-09-04 焼結摩擦材 Pending JPH1180855A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25786097A JPH1180855A (ja) 1997-09-04 1997-09-04 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
JP25786097A JPH1180855A (ja) 1997-09-04 1997-09-04 焼結摩擦材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1180855A true JPH1180855A (ja) 1999-03-26

Family

ID=17312186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25786097A Pending JPH1180855A (ja) 1997-09-04 1997-09-04 焼結摩擦材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1180855A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009096838A (ja) * 2007-10-15 2009-05-07 Akebono Brake Ind Co Ltd 摩擦材
JP2013100476A (ja) * 2011-10-11 2013-05-23 Akebono Brake Ind Co Ltd 摩擦材
WO2020090725A1 (ja) * 2018-10-31 2020-05-07 曙ブレーキ工業株式会社 焼結摩擦材及び焼結摩擦材の製造方法
JP2020076064A (ja) * 2018-10-31 2020-05-21 曙ブレーキ工業株式会社 焼結摩擦材及び焼結摩擦材の製造方法
CN114940837A (zh) * 2022-06-17 2022-08-26 武汉钢铁有限公司 一种涂层复合料及其制备方法、涂层、结晶器铜板及其表面处理方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009096838A (ja) * 2007-10-15 2009-05-07 Akebono Brake Ind Co Ltd 摩擦材
JP2013100476A (ja) * 2011-10-11 2013-05-23 Akebono Brake Ind Co Ltd 摩擦材
WO2020090725A1 (ja) * 2018-10-31 2020-05-07 曙ブレーキ工業株式会社 焼結摩擦材及び焼結摩擦材の製造方法
JP2020076064A (ja) * 2018-10-31 2020-05-21 曙ブレーキ工業株式会社 焼結摩擦材及び焼結摩擦材の製造方法
CN112996878A (zh) * 2018-10-31 2021-06-18 曙制动器工业株式会社 烧结摩擦材料及烧结摩擦材料的制造方法
US12066071B2 (en) 2018-10-31 2024-08-20 Akebono Brake Industry Co., Ltd. Sintered friction material and method for producing sintered friction material
CN114940837A (zh) * 2022-06-17 2022-08-26 武汉钢铁有限公司 一种涂层复合料及其制备方法、涂层、结晶器铜板及其表面处理方法
CN114940837B (zh) * 2022-06-17 2023-03-24 武汉钢铁有限公司 一种涂层复合料及其制备方法、涂层、结晶器铜板及其表面处理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3569672B1 (en) Sintered metal friction material
JP4430468B2 (ja) 銅系焼結摩擦材
JPH08100227A (ja) 焼結摺動部材
JP6360270B1 (ja) ブレーキ用焼結摩擦材
CN110242691A (zh) 一种环保摩擦材料及基于其的刹车片和制备方法
JPH1180855A (ja) 焼結摩擦材
US6004370A (en) Sintered friction material
JPH08245949A (ja) 乾式摩擦材とその製造方法
JPH0826303B2 (ja) 摩擦材
JPH11158576A (ja) 焼結摩擦材
JPS63109131A (ja) 焼結合金摩擦材料
JPH11152536A (ja) 焼結摩擦材
JPH11152538A (ja) 焼結摩擦材
JP3485270B2 (ja) 湿式摩擦材料
JPH11152537A (ja) 焼結摩擦材
JP2000345140A (ja) メタリック摩擦材
JP2982513B2 (ja) メタリック摩擦材の製造方法
JP2000355685A (ja) 摩擦材料
JPH07102335A (ja) 焼結摺動部材
JP2722349B2 (ja) 自動車用ブレーキディスク材、ブレーキライニング材およびディスクブレーキ装置
JPS60116751A (ja) 焼結合金摩擦材
TW202342690A (zh) 燒結金屬摩擦材及其製造方法
TWI680188B (zh) 燒結摩擦材料
JPH093565A (ja) 銅系焼結摩擦材料
JPS58147481A (ja) 重荷重用焼結摩擦材料