JPS6313926A - 炭素質摩擦材 - Google Patents
炭素質摩擦材Info
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Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は炭素繊維の複合材にセラミックス、全屈を含有
させて摩擦性能をコントロールした炭素質摩擦材に関す
る。
させて摩擦性能をコントロールした炭素質摩擦材に関す
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。
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、シかも作動条件
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、一般には強度が弱いのが欠点であっ
た０強度が弱いと、破損するなど安全上の問題が生ずる
だけでなく、摩耗が多く、実用には適さないことになる
。
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、一般には強度が弱いのが欠点であっ
た０強度が弱いと、破損するなど安全上の問題が生ずる
だけでなく、摩耗が多く、実用には適さないことになる
。
炭素材料が総て強度が弱い訳ではない、炭素繊維を炭素
マトリックスで結合した炭素複合材（以下Ｃ／Ｃ複合材
という）、ガラス状カーボンのようにある程度強度の高
いものもあり、Ｃ／Ｃ複合材はブレーキ材として実用化
されている。
マトリックスで結合した炭素複合材（以下Ｃ／Ｃ複合材
という）、ガラス状カーボンのようにある程度強度の高
いものもあり、Ｃ／Ｃ複合材はブレーキ材として実用化
されている。
発明が解決しようとする問題点
Ｃ／Ｃ複合材は、高速時に安定した摩擦性能を示すが、
低速時に若干摩擦係数（以下ルと言う）が低いという欠
点を有する。
低速時に若干摩擦係数（以下ルと言う）が低いという欠
点を有する。
本発明の目的は、Ｃ／Ｃ複合材に種々の添加物を加えて
、摩擦性能をコントロールし、低速から高速までルがあ
まり変化しないようにしようとするものである。
、摩擦性能をコントロールし、低速から高速までルがあ
まり変化しないようにしようとするものである。
問題点を解決するための手段
一般の材料は低速時にはある程度のルを示しても、高速
になるとフェードを起して鉢が低下する。この現象は保
安上良くないため、耐フェード性に苦心が払われている
。黒鉛化度の進んだ炭素はその逆で、低速時には滑り易
いが、高速になる程路が大きくなるという特異な性質を
持っている。これは非常に良い性質で、Ｃ／Ｃ複合材の
長所になっているが、低速であまり川が低いと実用上問
題である０本発明はその対策として、炭素以外は低速で
の延が大きいので、それらを添加することを考えた。Ｃ
／Ｃ複合材は焼いて製造するため、高温に耐えるセラミ
ックを添加するのが良い、焼成中にマトリックスである
炭素と反応してはいけないので炭化物系のセラミックス
が望ましい。
になるとフェードを起して鉢が低下する。この現象は保
安上良くないため、耐フェード性に苦心が払われている
。黒鉛化度の進んだ炭素はその逆で、低速時には滑り易
いが、高速になる程路が大きくなるという特異な性質を
持っている。これは非常に良い性質で、Ｃ／Ｃ複合材の
長所になっているが、低速であまり川が低いと実用上問
題である０本発明はその対策として、炭素以外は低速で
の延が大きいので、それらを添加することを考えた。Ｃ
／Ｃ複合材は焼いて製造するため、高温に耐えるセラミ
ックを添加するのが良い、焼成中にマトリックスである
炭素と反応してはいけないので炭化物系のセラミックス
が望ましい。
金属も低速でのｐ向上に有効である。この場合も焼成中
に炭素と反応しない金属が良い、融点は必ずしも高くな
くても良いが、沸点はＣ／Ｃ複合材の焼成温度以上、望
ましくは数百度高いものが良い。
に炭素と反応しない金属が良い、融点は必ずしも高くな
くても良いが、沸点はＣ／Ｃ複合材の焼成温度以上、望
ましくは数百度高いものが良い。
１工
即ち５本発明−ｃ７ｃ複合材に金属、セラミックスの少
なくとも１種を混合あるいは含浸等により含有させた炭
素質摩擦材である。
なくとも１種を混合あるいは含浸等により含有させた炭
素質摩擦材である。
Ｃ／Ｃ複合材は周知のように炭素繊維の織布、不織布等
のマットにピッチ、合成樹脂等の結合材を含浸、あるい
は炭素層ｍ維を前記結合材で混練、成形し、これらを焼
成炭化してつくられる。
のマットにピッチ、合成樹脂等の結合材を含浸、あるい
は炭素層ｍ維を前記結合材で混練、成形し、これらを焼
成炭化してつくられる。
このＣ／Ｃ複合材に金属、セラミックスを含有させるに
は成形に際して例えば結合材中にこれらの粉末を分散さ
せておく方法、また融点の低い金属であれば炭化後の成
形体にその溶湯を含浸させることもできる。ただ、炭素
と金属はぬれ性が悪いので、含浸よりも添加の方が容易
である。結合材中に混合する金属としては、銀、クロム
、珪素、コバルト、ジルコニウム、タングステン、タン
タル、チタン、鉄、銅、ニッケル、バナジウム、ホウ素
、マンガン、モリブデン、セラミックスとしては、炭化
珪素、炭化ジルコニウム、炭化タングステン、炭化タン
タル、炭化チタン、炭化鉄、炭化バナジウム、炭化ハフ
ニウム、炭化ホウ素、炭化モリブデンなどで融点は１０
００℃より高い。
は成形に際して例えば結合材中にこれらの粉末を分散さ
せておく方法、また融点の低い金属であれば炭化後の成
形体にその溶湯を含浸させることもできる。ただ、炭素
と金属はぬれ性が悪いので、含浸よりも添加の方が容易
である。結合材中に混合する金属としては、銀、クロム
、珪素、コバルト、ジルコニウム、タングステン、タン
タル、チタン、鉄、銅、ニッケル、バナジウム、ホウ素
、マンガン、モリブデン、セラミックスとしては、炭化
珪素、炭化ジルコニウム、炭化タングステン、炭化タン
タル、炭化チタン、炭化鉄、炭化バナジウム、炭化ハフ
ニウム、炭化ホウ素、炭化モリブデンなどで融点は１０
００℃より高い。
これらの粒度は１Ｎ１００ＪＬ１１が適当である。
また含浸する金属としてはインジウム、錫、ビスマス、
カドミウム、鉛、亜鉛、アンチモン、アルミニウム、銀
、金、銅などが適する。
カドミウム、鉛、亜鉛、アンチモン、アルミニウム、銀
、金、銅などが適する。
これらの金属あるいはセラミックスは夫々１種又は２種
以上併用でもよく、また金属とセラミックスを複合した
ものでもよい、そしてこれらの量は低温でのＳ擦係数を
上げるには！ａ量中２重量％以上、セラミックスでは１
重量％以上含有していることが望ましく、また多過ぎる
と炭素材の強度を低下させること及び炭素材の長所を失
なってしまうなどの問題が生じるので３０重量％以下が
よい。
以上併用でもよく、また金属とセラミックスを複合した
ものでもよい、そしてこれらの量は低温でのＳ擦係数を
上げるには！ａ量中２重量％以上、セラミックスでは１
重量％以上含有していることが望ましく、また多過ぎる
と炭素材の強度を低下させること及び炭素材の長所を失
なってしまうなどの問題が生じるので３０重量％以下が
よい。
（実施例１）
ＰＡＮ系炭素繊ｍ＜長さ約５ｃ腸）をマット状にしたも
のを積層し、コールタールピッチ（軟化点８５℃）を含
浸して板状に成形した。あらかじめコールタールピー７
チ １００重量部に対し炭化珪素粉末（平均粒径１５ル
ｍ ） ２０重量部を良く混合しておいた。成形品を焼
成し、さらにコールタールピッチ（炭化珪素を含まない
）の含浸・焼成を繰返し、かさ密度を １−８ｇ／ｃｍ
″以上とした。最後の焼成温度は１３００℃とした。
のを積層し、コールタールピッチ（軟化点８５℃）を含
浸して板状に成形した。あらかじめコールタールピー７
チ １００重量部に対し炭化珪素粉末（平均粒径１５ル
ｍ ） ２０重量部を良く混合しておいた。成形品を焼
成し、さらにコールタールピッチ（炭化珪素を含まない
）の含浸・焼成を繰返し、かさ密度を １−８ｇ／ｃｍ
″以上とした。最後の焼成温度は１３００℃とした。
（実施例２）
実施例１と同様にサンプルを試作した。但し。
コールタールピッチ １００重量部に対し、錫粉末（２
００メー２シユ下）１００重量部を良く混合したものを
用いた。
００メー２シユ下）１００重量部を良く混合したものを
用いた。
（比較例）
実施例１と同様にサンプルを試作したが、この場合は全
く添加物を加えなかった。なお最終処理温度は１３００
℃である。
く添加物を加えなかった。なお最終処理温度は１３００
℃である。
これらの試作したサンプルを、慣性式摩擦試験機にて、
速度を変えて測定した結果を表１に示す、目的に応じて
摩擦係数が良くコントロールされている。
速度を変えて測定した結果を表１に示す、目的に応じて
摩擦係数が良くコントロールされている。
（以下余白）
表 １
発明の効果
本発明によれば、摩擦性能を自由にコントロールした炭
素質庁擦材を提供することができる。
素質庁擦材を提供することができる。
Claims (1)
- 炭素繊維を炭素マトリックスで結合した複合材に金属
、セラミックスの少なくとも１種を含有してなる炭素質
摩擦材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15519286A JPS6313926A (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | 炭素質摩擦材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15519286A JPS6313926A (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | 炭素質摩擦材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6313926A true JPS6313926A (ja) | 1988-01-21 |
Family
ID=15600501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15519286A Pending JPS6313926A (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | 炭素質摩擦材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6313926A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04306285A (ja) * | 1991-04-04 | 1992-10-29 | Oowada Carbon Kogyo Kk | 摩擦材料 |
| JPH04310568A (ja) * | 1991-04-05 | 1992-11-02 | Toyota Motor Corp | 高摩擦係数を持つ炭素繊維強化炭素複合材料 |
| JPH04347020A (ja) * | 1991-05-21 | 1992-12-02 | Nissin Kogyo Kk | 車両用ディスクブレーキ |
| JPH05306166A (ja) * | 1991-04-05 | 1993-11-19 | Toyota Motor Corp | 炭素複合材料 |
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1986
- 1986-07-03 JP JP15519286A patent/JPS6313926A/ja active Pending
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