JPS62119288A - 炭素質摩擦材料 - Google Patents
炭素質摩擦材料Info
- Publication number
- JPS62119288A JPS62119288A JP25781285A JP25781285A JPS62119288A JP S62119288 A JPS62119288 A JP S62119288A JP 25781285 A JP25781285 A JP 25781285A JP 25781285 A JP25781285 A JP 25781285A JP S62119288 A JPS62119288 A JP S62119288A
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- Japan
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- friction
- friction material
- carbon fibers
- fibers
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- Pending
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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
；４：発明は、炭素繊維で強化された炭素質摩擦材料に
係り、特に短繊維を用いた滑らかな摩擦特性を有する摩
擦材料に関する。
係り、特に短繊維を用いた滑らかな摩擦特性を有する摩
擦材料に関する。
従来の技術
摩擦材料、特にブレーキ材にとって必要な性質は、摩擦
特性であることは勿論のこと、摩擦熱を充分吸収できる
熱容量を有し、且つ軽量であることが求められる。特に
、航空機、レーシングカー等では、非常に苛酷な条件で
使用されるだけでなく、少しでも軽い材料が求められて
いる。
特性であることは勿論のこと、摩擦熱を充分吸収できる
熱容量を有し、且つ軽量であることが求められる。特に
、航空機、レーシングカー等では、非常に苛酷な条件で
使用されるだけでなく、少しでも軽い材料が求められて
いる。
炭素質摩擦材は、摩擦係数がかなり高く、しかも作動条
件によってそれがあまり変化しないなど摩擦特性が良く
、熱容量が大きく、比重が軽い等の長所を有し、この目
的には最適であるが、強度が弱いのが欠点であった０強
度が弱いのは、単に構造上の問題だけでなく、摩耗が多
く、実用化に適さない。炭素繊維で補強（いわゆる炭素
繊Ｍ１／炭素複合材、以下Ｃ−Ｃ複合材という、）する
ことにより、強度も向上し、実用可能な程度に摩耗も減
少している。摩耗以外の性能が優れているので、摩耗を
減少することにより、高性能摩擦材として、航空機、レ
ーシングカー等にも利用が期待できる。
件によってそれがあまり変化しないなど摩擦特性が良く
、熱容量が大きく、比重が軽い等の長所を有し、この目
的には最適であるが、強度が弱いのが欠点であった０強
度が弱いのは、単に構造上の問題だけでなく、摩耗が多
く、実用化に適さない。炭素繊維で補強（いわゆる炭素
繊Ｍ１／炭素複合材、以下Ｃ−Ｃ複合材という、）する
ことにより、強度も向上し、実用可能な程度に摩耗も減
少している。摩耗以外の性能が優れているので、摩耗を
減少することにより、高性能摩擦材として、航空機、レ
ーシングカー等にも利用が期待できる。
発明が解決しようとする問題点
Ｊ５！擦材料のような板状のＣ−Ｃ複合材は、２次元織
物、いわゆる織布を原料としていた。このような２次元
強化Ｃ−Ｃ複合材は、面方向の強度が強いのが特徴であ
る。しかし、これを摩擦材に使うと、摩擦面の織目の方
向により摩擦抵抗が異る。このように摩擦抵抗が異なっ
ても、例えば円板状の摩擦材をその全面で摩擦面にする
場合は問題ない。
物、いわゆる織布を原料としていた。このような２次元
強化Ｃ−Ｃ複合材は、面方向の強度が強いのが特徴であ
る。しかし、これを摩擦材に使うと、摩擦面の織目の方
向により摩擦抵抗が異る。このように摩擦抵抗が異なっ
ても、例えば円板状の摩擦材をその全面で摩擦面にする
場合は問題ない。
ところが、近年Ｃ−Ｃ複合材が種々のタイプに応用され
るようになり、ｍ目の方向により摩擦抵抗が異るのが問
題化してきた。例えば円板状のディスクの一部を２枚の
パッドで挟んで摩擦するタイプではディスクが一回転す
る間で織目の方向が変るため、摩擦抵抗が変動し、滑ら
かな摩擦が得られないＣ図１の比較例１）。
るようになり、ｍ目の方向により摩擦抵抗が異るのが問
題化してきた。例えば円板状のディスクの一部を２枚の
パッドで挟んで摩擦するタイプではディスクが一回転す
る間で織目の方向が変るため、摩擦抵抗が変動し、滑ら
かな摩擦が得られないＣ図１の比較例１）。
滑らかな摩擦とは摩擦抵抗が摩擦材の各点で変動しない
ことである。炭素ａ維の織布を用いた場合は繊維に方向
性があること及び繊維の重なりの部分が生じるため、摩
擦材の各点で、及び摩擦の方向で摩擦抵抗が変動する。
ことである。炭素ａ維の織布を用いた場合は繊維に方向
性があること及び繊維の重なりの部分が生じるため、摩
擦材の各点で、及び摩擦の方向で摩擦抵抗が変動する。
本発明は、上記の本漬のもとになされたものであり、そ
の目的は、滑らかな摩擦性を有し、かつ、安価なＣ−Ｃ
複合材を得ることにある。
の目的は、滑らかな摩擦性を有し、かつ、安価なＣ−Ｃ
複合材を得ることにある。
問題点を解決するための手段
本願発明者は、滑らかな摩擦を得るには繊維をランダム
に配向すれば良いと考えて、炭素繊維の短ｔａ維を用い
、バインダーで混線、成形、焼成することによりＣ−Ｃ
複合材を試作した。この材料の摩擦試験を行うと確かに
滑らかな摩擦特性を与えるが、測定中に材料が破壊する
場合が度々あった。これは、上記のようにして短繊維を
用いると、■繊維の配向が２次元に限定されず、擬似３
次元となるため面方向の強度が弱いこと、■Ｃ−Ｃ複合
材用のパイダン−は粘度が高く繊維の分散が悪いので糸
玉ができて、糸玉間の結合が悪当な後処理を行いＣ−Ｃ
複合材とした。本方法によれば、織布を用いた場合に近
い強度が得られ、かつ、滑らかな摩擦特性を与えるもの
であった。
に配向すれば良いと考えて、炭素繊維の短ｔａ維を用い
、バインダーで混線、成形、焼成することによりＣ−Ｃ
複合材を試作した。この材料の摩擦試験を行うと確かに
滑らかな摩擦特性を与えるが、測定中に材料が破壊する
場合が度々あった。これは、上記のようにして短繊維を
用いると、■繊維の配向が２次元に限定されず、擬似３
次元となるため面方向の強度が弱いこと、■Ｃ−Ｃ複合
材用のパイダン−は粘度が高く繊維の分散が悪いので糸
玉ができて、糸玉間の結合が悪当な後処理を行いＣ−Ｃ
複合材とした。本方法によれば、織布を用いた場合に近
い強度が得られ、かつ、滑らかな摩擦特性を与えるもの
であった。
炭素の長ｗＸ維の不繊布を用いることも考えられるが、
長繊維だとランダムに分散させることがむずかしく、方
向性が出てしまうため、各点でのある程度の摩擦抵抗の
変動が避けられない。
長繊維だとランダムに分散させることがむずかしく、方
向性が出てしまうため、各点でのある程度の摩擦抵抗の
変動が避けられない。
本発明において短ｍＭＩの長さは短か過ぎると摩擦材料
の強度が弱く、長過ぎると上記のような問題があるので
、！−１０ａ１１が好ましい。
の強度が弱く、長過ぎると上記のような問題があるので
、！−１０ａ１１が好ましい。
含浸するバインダーはタールピッチ、フェノール樹脂、
フラン樹脂等通常炭素摩擦材料に用いられるものと同じ
ものである。含浸後焼成、ざらに含浸、焼成と繰返し行
なって密度を上げることが好ましい。焼成は１２００〜
２３００’Ｏが適当である。
フラン樹脂等通常炭素摩擦材料に用いられるものと同じ
ものである。含浸後焼成、ざらに含浸、焼成と繰返し行
なって密度を上げることが好ましい。焼成は１２００〜
２３００’Ｏが適当である。
このようにして製造した炭素質摩擦材料の好ましい態様
を示せば、該材料中容精で炭素繊維が１０〜４０％、バ
インダーの炭化したマトリックス部分が３０〜６０％、
気孔率３０％以下である。
を示せば、該材料中容精で炭素繊維が１０〜４０％、バ
インダーの炭化したマトリックス部分が３０〜６０％、
気孔率３０％以下である。
実施例１
ＲＡＮ系炭素炭素繊維繊維（長さ３〜５ ｃｍ）をマッ
ト状にしたものを積層し、コールタールピッ−ｍ′） チ（軟化点８５°Ｃ）を含浸して板状に成羽した。
ト状にしたものを積層し、コールタールピッ−ｍ′） チ（軟化点８５°Ｃ）を含浸して板状に成羽した。
詐
成１品を焼成し、さらにコールタールピッチの含浸◆焼
成を繰返し、かさ密度１．８ｇ／ｃｍ″以上とし、最後
に１５００°Ｃで加熱して摩擦係数を約０．３とした。
成を繰返し、かさ密度１．８ｇ／ｃｍ″以上とし、最後
に１５００°Ｃで加熱して摩擦係数を約０．３とした。
実施例２
ピッチ系炭素繊維の短ｔａ維（長さ３〜５ ＣＩＩＩ）
をマット状にしたものを積層し、フェノール樹脂ノール
樹脂の含浸轡焼成を繰返し、かさ密度を１．８ｇ／ｃｍ
”以北とし、最後に１８００℃で加熱した。その結果摩
擦係数は約０．３であった。
をマット状にしたものを積層し、フェノール樹脂ノール
樹脂の含浸轡焼成を繰返し、かさ密度を１．８ｇ／ｃｍ
”以北とし、最後に１８００℃で加熱した。その結果摩
擦係数は約０．３であった。
比較例１
ピッチ系炭素繊維の繊布（ＵＮＩＯＮ ＣＡＲＢＩＤＥ
製Ｔ）ＩＯＲＮＥＬ ＶＣＢ−１２０）を実施例１と同
じ品質ノコ−■シ ルタールピッチをバインダーとして板状に成型し形 た、成型品を焼成し、ざらに含浸・焼成を繰返し、かさ
密度を １〜６ｇ／ｃｒｎ’以上とし、最後に１５００
℃に加熱して摩擦係数を約０．３にした。
製Ｔ）ＩＯＲＮＥＬ ＶＣＢ−１２０）を実施例１と同
じ品質ノコ−■シ ルタールピッチをバインダーとして板状に成型し形 た、成型品を焼成し、ざらに含浸・焼成を繰返し、かさ
密度を １〜６ｇ／ｃｒｎ’以上とし、最後に１５００
℃に加熱して摩擦係数を約０．３にした。
実施例１〜２及び比較例１で試作したＣ−Ｃ複合材を所
定の形状に加工し、慣性式摩擦試験機にて摩擦特性を測
定した。測定結果を表１及び図１に示す。
定の形状に加工し、慣性式摩擦試験機にて摩擦特性を測
定した。測定結果を表１及び図１に示す。
表−１
比較例１の摩擦係数は平均値である。
発明の効果
本発明によれば、滑らかな摩擦特性を有するＣ−Ｃ複合
材を得ることができる。さらに、炭素繊維の短ｓｉｔ！
ａは織布に比べて安価であるから、それを原料とするこ
とにより、安価なＣ−Ｃ複合材の摩擦材料を得ることが
できる。
材を得ることができる。さらに、炭素繊維の短ｓｉｔ！
ａは織布に比べて安価であるから、それを原料とするこ
とにより、安価なＣ−Ｃ複合材の摩擦材料を得ることが
できる。
図１は実施例１〜２、比較例１の材料の摩擦時の時間と
トルクの関係を示すグラフである。
トルクの関係を示すグラフである。
Claims (2)
- （１）炭素マトリックス中に炭素の短繊維が２次元的か
つランダムに分散してなる炭素質摩擦材料。 - （２）短繊維の長さが１〜１０ｃｍである特許請求の範
囲第１項記載の炭素質摩擦材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25781285A JPS62119288A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | 炭素質摩擦材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25781285A JPS62119288A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | 炭素質摩擦材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62119288A true JPS62119288A (ja) | 1987-05-30 |
Family
ID=17311461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25781285A Pending JPS62119288A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | 炭素質摩擦材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62119288A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0598923A1 (en) * | 1992-06-16 | 1994-06-01 | Mitsubishi Kasei Corporation | Method of manufacturing carbon fiber-reinforced composite carbon material, carbon fiber-reinforced composite carbon material, and sliding material |
| US5578255A (en) * | 1989-10-26 | 1996-11-26 | Mitsubishi Chemical Corporation | Method of making carbon fiber reinforced carbon composites |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5830537A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-02-23 | ル カルボン−ロレ−ヌ ソシエテ アノニム | ブレ−キデイスク及びその製造方法 |
| JPS608536A (ja) * | 1983-06-27 | 1985-01-17 | Toho Rayon Co Ltd | カ−ボンブレ−キ及びその製造法 |
-
1985
- 1985-11-19 JP JP25781285A patent/JPS62119288A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5830537A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-02-23 | ル カルボン−ロレ−ヌ ソシエテ アノニム | ブレ−キデイスク及びその製造方法 |
| JPS608536A (ja) * | 1983-06-27 | 1985-01-17 | Toho Rayon Co Ltd | カ−ボンブレ−キ及びその製造法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5578255A (en) * | 1989-10-26 | 1996-11-26 | Mitsubishi Chemical Corporation | Method of making carbon fiber reinforced carbon composites |
| EP0598923A1 (en) * | 1992-06-16 | 1994-06-01 | Mitsubishi Kasei Corporation | Method of manufacturing carbon fiber-reinforced composite carbon material, carbon fiber-reinforced composite carbon material, and sliding material |
| EP0598923A4 (en) * | 1992-06-16 | 1994-08-24 | Mitsubishi Chem Ind | Method of manufacturing carbon fiber-reinforced composite carbon material, carbon fiber-reinforced composite carbon material, and sliding material. |
| US5525558A (en) * | 1992-06-16 | 1996-06-11 | Mitsubishi Chemical Corporation | Process for producing carbon fiber reinforced carbon composite material, carbon fiber reinforced carbon composite material and sliding material |
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