KR20180026030A - Metallic friction material for brake pad - Google Patents
Metallic friction material for brake pad Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180026030A KR20180026030A KR1020160112785A KR20160112785A KR20180026030A KR 20180026030 A KR20180026030 A KR 20180026030A KR 1020160112785 A KR1020160112785 A KR 1020160112785A KR 20160112785 A KR20160112785 A KR 20160112785A KR 20180026030 A KR20180026030 A KR 20180026030A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- friction material
- friction
- zns
- mos
- fiber
- Prior art date
Links
- 239000002783 friction material Substances 0.000 title claims description 45
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 9
- 101100069231 Caenorhabditis elegans gkow-1 gene Proteins 0.000 claims abstract description 4
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 claims description 5
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 4
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 4
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 4
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 4
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 3
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 11
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 abstract description 3
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 abstract 2
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 abstract 2
- YNRGZHRFBQOYPP-UHFFFAOYSA-N dibismuth;trisulfide Chemical compound [S-2].[S-2].[S-2].[Bi+3].[Bi+3] YNRGZHRFBQOYPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 6
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
- F16D69/027—Compositions based on metals or inorganic oxides
- F16D69/028—Compositions based on metals or inorganic oxides containing fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1409—Abrasive particles per se
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/149—Antislip compositions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 금속성 브레이크 마찰재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내구성과 마찰계수가 높은 금속성 브레이크 마찰재에 관한 것이다.The present invention relates to a metallic brake friction material, and more particularly, to a metallic brake friction material having high durability and high coefficient of friction.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 자동차 등에 적용되는 브레이크 패드는, 흔히 패드 본체로도 불리는 마찰력을 발생시키는 마찰재(1), 제동중 발생하는 제동열이 캘리퍼쪽으로 전달되는 것을 방지하거나 페달감을 조절하기 위한 하층재(2), 하층재(2)를 백플레이트(4)에 부착시키기 위한 접착재(3), 캘리퍼 피스톤의 압력을 마찰재(1)에 효과적으로 전달하기 위한 백플레이트(4), 제동시에 발생하는 진동과 소음을 효과적으로 감쇄시키고 일정한 피스톤 면압을 부여하기 위한 심(shim)(5), 그리고 마찰재의 마모량을 측정하여 사용자가 인지할 수 있도록 하는 마모 인디케이터(wear indicator)(6) 등으로 크게 구성되며, 사용 환경에 따라 일부 구성을 추가, 변경하여 사용되고 있다.As shown in FIG. 1, a brake pad applied to a general automobile or the like includes a
이중 핵심이 되는 마찰재의 재질은, 사용되는 지역 또는 소비자의 요구에 따라 크게 유기(Non-Asbestos Organic;NAO or Non-STeel;NST) 마찰재와 금속(Metallic) 마찰재로 구분된다. 또한, 금속 마찰재는 강철 섬유(Steel fiber)의 사용량에 따라 세미 메탈릭(Semi-metallic, Fe 함량 40~50wt%) 또는 로우스틸(Low-Steel, Fe 함량 30wt% 미만)로 구분될 수 있다.The material of the double-core friction material is largely classified into non-asbestos organic (NAO) or non-steel (NST) friction material and metallic friction material depending on the region or consumer's demand. The metal friction material may be classified into semi- metallic (Fe content: 40 to 50 wt%) or low-steel (Fe content: less than 30 wt%) depending on the amount of steel fiber used.
이 중에서 로우스틸 재질의 마찰재는 강철 섬유 (Steel Fiber)를 광물계 섬유 및 유기섬유와 혼합하여 강화섬유로서 사용하고, 마찰계수 확보를 위한 세라믹계 연마제와 마찰계수 안정화를 위한 윤활재, 내부 공간을 채워주는 충진재, 원 소재들의 접착을 위한 결합재 등 약 20여 종의 물질들을 혼합하여 제작하게 된다.Among these materials, low-speed friction materials are used as reinforcing fibers by mixing steel fibers with mineral fibers and organic fibers. Ceramic-based abrasives for securing the friction coefficient, lubricants for stabilizing the friction coefficient, Fillers, and binders for adhesive bonding of raw materials.
로우스틸 마찰재는 상대적으로 높은 마찰계수를 나타내지만, 상대적으로 낮은 내마모성과 높은 대면공격성(디스크/로터를 마모시키는 특성)을 나타내므로, 이러한 점에 대한 개선이 요구되고 있는 실정이다.Low-speed friction materials exhibit a relatively high coefficient of friction, but exhibit relatively low wear resistance and high face-to-face aggressiveness (disc / rotor wear characteristics).
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 로우스틸 마찰재의 부족한 내마모 특성을 보강할 수 있는 금속성 브레이크 마찰재를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a metallic brake friction material which can reinforce insufficient wear resistance characteristics of a low steel friction material.
위 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 금속성 브레이크 마찰재는, 중량%로, Zn: 2~4%, ZnS: 2~4%, Bi2S3: 0.5~1.5%, MoS2: 1.5~2.5%, 스틸섬유(Steel fiber): 22~28%, Al2O3: 2~6%, 윤활충진재: 12.5~14.5%, 강화섬유: 12.5~14.5%, 연마재: 10~14%, 유기물: 22~26%로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to attain the above object, the metallic brake friction material according to an embodiment of the present invention is characterized by containing 2 to 4% of Zn, 2 to 4% of ZnS, 0.5 to 1.5% of Bi 2 S 3, 0.5 to 1.5% of MoS 2 , The steel fiber is 22 to 28%, the Al 2 O 3 is 2 to 6%, the lubricant filler is 12.5 to 14.5%, the reinforcing fiber is 12.5 to 14.5%, the abrasive material is 10 to 14% And organic matter: 22 to 26%.
중량%로, Zn: 2.5~3.5%, ZnS: 2.5~3.5%, Bi2S3: 0.5~1.3%, MoS2: 1.5~2.3%, 스틸섬유(Steel fiber): 23~26%, Al2O3: 2.5~5%인 것을 특징으로 한다.By weight%, Zn: 2.5 ~ 3.5% , ZnS: 2.5 ~ 3.5%, Bi 2 S 3: 0.5 ~ 1.3%, MoS 2: 1.5 ~ 2.3%, steel fibers (Steel fiber): 23 ~ 26 %, Al 2 O 3 : 2.5 to 5%.
Zn과 ZnS의 중량비는, 1:0.95 ~ 1:1.05 인 것을 특징으로 한다.The weight ratio of Zn to ZnS is 1: 0.95 to 1: 1.05.
Bi2S3과 MoS2의 중량비는, 1:1.95 ~ 1:2.05 인 것을 특징으로 한다.The weight ratio of Bi 2 S 3 and MoS 2 is 1: 1.95 to 1: 2.05.
상기 윤활충진재는, BaSO4, SnS, SnS2, Ca(OH)2 중 최소한 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.The lubricant filler is characterized by containing at least one of BaSO 4 , SnS, SnS 2 and Ca (OH) 2 .
상기 강화섬유는, 구리섬유(Copper fiber), 암면(Rockwool) 중 최소한 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.The reinforcing fiber may include at least one of copper fiber (Copper fiber) and rock wool (Rockwool).
상기 연마재는, MgO2, 운모(Mica) 중 최소한 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.The abrasive includes at least one of MgO 2 and Mica.
상기 유기물은, 아라미드 섬유(Aramid pulp), 페놀 레진(Phenolic resin), 고무(Rubber), 흑연(Graphite) 중 최소한 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.The organic material may include at least one of aramid pulp, phenolic resin, rubber, and graphite.
본 발명에 의한 금속성 브레이크 마찰재에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.The metallic brake friction material according to the present invention has the following effects.
첫째, 종래의 양산품에 비해 동등 또는 보다 우수한 마찰계수 및 내마모성을 나타낼 수 있다.First, it can exhibit the same or better friction coefficient and wear resistance as compared with the conventional mass product.
둘째, 내마모성의 향상에 따라 수명이 증대될 수 있다.Second, the lifetime can be increased by improving the wear resistance.
셋째, 브레이크 디스크에 대한 대면공격성이 저하되어 브레이크 디스크의 수명을 증대시킬 수 있다.Third, the face-to-face aggressiveness of the brake disk is deteriorated, which can increase the life of the brake disk.
도 1은 일반적인 브레이크 패드의 구성도이고,
도 2 내지 7은 각각 Zn, ZnS, Bi2S3, MoS2, 스틸섬유(Steel fiber), Al2O3의 함량에 따른 마찰계수, 마모량의 변동을 해석적으로 나타낸 그래프이다.1 is a schematic view of a general brake pad,
FIGS. 2 to 7 are graphs graphically illustrating changes in friction coefficient and wear amount depending on the content of Zn, ZnS, Bi 2 S 3 , MoS 2 , steel fiber, and Al 2 O 3 .
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified, and that other specific features, regions, integers, steps, operations, elements, components, and / And the like.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Commonly used predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 금속성 브레이크 마찰재에 대하여 설명하기로 한다. 또한 이하에서 언급되는 %는 특별한 언급이 없는 한 모두 중량%를 의미한다.Hereinafter, a metallic brake friction material according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Also, all percentages are by weight unless otherwise specified.
우선 본 발명에 따른 마찰재의 조성에 대해 살펴보면, Zn: 2~4%, ZnS: 2~4%, Bi2S3: 0.5~1.5%, MoS2: 1.5~2.5%, 스틸섬유(Steel fiber): 22~28%, Al2O3: 2~6%, 윤활충진재: 12.5~14.5%, 강화섬유: 12.5~14.5%, 연마재: 10~14%, 유기물: 22~26%로 구성되어 있다.First look for the composition of the friction material of the present invention, Zn: 2 ~ 4%, ZnS: 2 ~ 4%, Bi 2 S 3: 0.5 ~ 1.5%, MoS 2: 1.5 ~ 2.5%, steel fibers (Steel fiber) : 22 to 28%, Al 2 O 3 : 2 to 6%, lubricating filler 12.5 to 14.5%, reinforcing fiber 12.5 to 14.5%, abrasive 10 to 14% and
보다 바람직하게는, Zn: 2.5~3.5%, ZnS: 2.5~3.5%, Bi2S3: 0.5~1.3%, MoS2: 1.5~2.3%, 스틸섬유(Steel fiber): 23~26%, Al2O3: 2.5~5%를 함유하는 것이 좋다.More preferably, it is more preferable that it is composed of 2.5 to 3.5% of Zn, 2.5 to 3.5% of ZnS, 0.5 to 1.3% of Bi 2 S 3 , 1.5 to 2.3% of MoS 2 , 23 to 26% of steel fiber, 2 O 3 : 2.5 to 5%.
이하에서는 각 조성의 첨가 이유 및 수치한정 이유에 대해 설명한다.Hereinafter, the reason for addition of each composition and the reason for limiting the numerical value will be described.
Zn분말 및 Bi2S3는 마찰 안정재로서 첨가된다. Zn분말은 상온~중온 영역에서 마찰 필름을 형성, 유지하고, Bi2S3는 고온 영역에서 마찰 필름을 형성, 유지하는 역할을 한다. 이러한 마찰 필름의 형성을 위해서는 각각 Zn: 2~4%, Bi2S3: 0.5~1.5%를 첨가하되, 보다 바람직하게는 Zn: 2.5~3.5%, Bi2S3: 0.5~1.3%를 첨가하는 것이 바람직하다.Zn powder and Bi 2 S 3 are added as a friction stabilizer. Zn powder forms and maintains a friction film at a temperature range of room temperature to middle temperature, and Bi 2 S 3 serves to form and maintain a friction film at a high temperature region. In order to form such a friction film, it is preferable to add 2 to 4% of Zn and 0.5 to 1.5% of Bi 2 S 3 , more preferably 2.5 to 3.5% of Zn and 0.5 to 1.3% of Bi 2 S 3 .
ZnS 및 MoS2는 윤활재로서 첨가된다. ZnS은 고온, 고압 영역에서 윤활 특성을 나타내고, MoS2는 상온 영역에서 윤활 특성을 나타낸다. 이러한 윤활 특성을 나타내기 위해서는 각각 ZnS: 2~4%, MoS2: 1.5~2.5%를 첨가하되, 보다 바람직하게는 ZnS: 2.5~3.5%, MoS2: 1.5~2.3%를 첨가하는 것이 바람직하다.ZnS and MoS 2 are added as lubricants. ZnS exhibits lubrication characteristics in a high temperature and high pressure range, and MoS 2 exhibits lubrication characteristics in a normal temperature range. In order to exhibit such lubrication properties, it is preferable to add ZnS: 2 to 4% and MoS 2 : 1.5 to 2.5%, more preferably ZnS: 2.5 to 3.5% and MoS 2 : 1.5 to 2.3% .
Zn, ZnS, Bi2S3, MoS2는 디스크와 마찰재간에 발생하는 마모 현상을 개선하기 위해 첨가되는 물질들이고, 각각의 물질들이 담당하는 온도 영역에서의 마모량을 감소시킬 수 있다. 이들의 총합은 10~20%의 범위를 만족하는 것이 바람직하고, Zn과 ZnS의 중량비를 1:1 정도, Bi2S3과 MoS2의 중량비를 1:2 정도로 각각 제어하면 고온 마모 특성이 더욱 향상될 수 있다.Zn, ZnS, Bi 2 S 3 , and MoS 2 are added to improve the abrasion between the disk and the friction material, and the amount of wear in the temperature range in which each material is responsible can be reduced. It is preferable that the total sum of these is in the range of 10 to 20%. If the weight ratio of Zn and ZnS is controlled to 1: 1 and the weight ratio of Bi 2 S 3 and MoS 2 is controlled to be 1: 2, Can be improved.
스틸 섬유(Steel fiber)는 마찰재 전체의 뼈대를 이루는 일종의 강화섬유 역할을 한다. 특히, 금속 재질의 특성상 열전도도가 높아 열 방출을 통해 마찰재의 과열을 막을 수 있다. 마찰계면 온도 저감과 내마모성을 향상시키기 위해 22~28%를 첨가하되, 더욱 바람직하게는 23~26% 첨가하는 것이 바람직하다.Steel fiber acts as a kind of reinforcing fiber forming the skeleton of the entire friction material. In particular, due to the nature of the metal material, the thermal conductivity is high, which can prevent overheating of the friction material through heat release. It is preferable to add 22 to 28%, more preferably 23 to 26%, in order to improve the friction interface temperature reduction and the abrasion resistance.
Al2O3은 연마재로서, 마찰재의 마찰계수를 상승시키고 고온 페이드(Fade) 현상을 억제시킬 수 있는 물질이다. 특히 고온에서의 마찰계수를 안정적으로 유지시킬 수 있다. 이러한 효과를 나타내기 위해서는 2~6%를 첨가하되, 더 바람직하게는 2.5~5%의 첨가가 필요하다.Al 2 O 3 is an abrasive, which is capable of raising the friction coefficient of a friction material and suppressing a high temperature fade phenomenon. In particular, it is possible to stably maintain the friction coefficient at a high temperature. In order to exhibit such an effect, 2 to 6% is added, more preferably 2.5 to 5%.
윤활충진재는 BaSO4, SnS, SnS2, Ca(OH)2 중 어느 하나 이상을 포함하는 물질의 집합으로서, 마찰재 내부의 공극을 메우고, 일부는 마찰재의 표면에서 윤활재 역할을 하게 된다. 다른 성분들의 함량에 따라 윤활충진재의 함량이 달라질 수 있지만, 바람직하게는 12.5~14.5%를 첨가한다.The lubrication filler is a set of materials containing at least one of BaSO 4 , SnS, SnS 2 , and Ca (OH) 2 , filling the voids in the friction material, and partly serving as a lubricant at the surface of the friction material. The content of the lubricant filler may vary depending on the content of the other components, but preferably 12.5 to 14.5% is added.
강화섬유는 구리섬유(Copper fiber), 암면(Rockwool) 중 어느 하나 이상을 포함하는 섬유들로서, 강철 섬유(Steel fiber)와 함께 복합적인 망상 구조를 형성하여 마찰재의 형태를 유지시키고 내구성을 향상시킨다. 이러한 효과를 위해서는 12.5~14.5% 정도를 첨가하는 것이 바람직하다.The reinforcing fiber is a fiber including at least one of a copper fiber and a rockwool, and forms a complex network structure together with a steel fiber to maintain the shape of the friction material and improve the durability. For this effect, it is preferable to add about 12.5 to 14.5%.
연마재는 MgO2, 운모(Mica) 중 어느 하나 이상을 포함하는 물질의 집합으로서, 마찰재의 마찰계수를 적정 수준으로 유지시키기 위해 첨가된다. 이러한 효과를 나타내기 위해서는 10~14% 첨가하는 것이 바람직하다.The abrasive is a set of materials including at least one of MgO 2 , Mica, and is added to maintain the friction coefficient of the friction material at an appropriate level. In order to exhibit such an effect, it is preferable to add 10 to 14%.
유기물은 아라미드 섬유(Aramid pulp), 페놀 레진(Phenolic resin), 고무(Rubber), 흑연(Graphite) 중 어느 하나 이상을 포함하는 물질의 집합으로서, 마찰재의 내구성, 윤활성 등을 향상시키기 위해 22~26% 첨가하는 것이 바람직하다.The organic material is a set of materials including at least one of aramid pulp, phenolic resin, rubber and graphite. In order to improve the durability, lubricity and the like of the friction material, %.
이하에서는 본 발명에 따른 마찰재의 실시예와 비교예의 조성 및 물성, 이에 따른 효과에 대해 설명한다.Hereinafter, the composition, physical properties and effects of the friction material according to the present invention and the comparative example will be described.
표 1에는 마찰재의 조성에 따른 실시예 및 비교예가, 표 2에는 각 실시예 및 비교예의 물성이 나타나 있다.Table 1 shows Examples and Comparative Examples according to the composition of the friction material, and Table 2 shows physical properties of the Examples and Comparative Examples.
각각의 조성을 갖는 마찰재는, 마찰재 구성 원재료를 RPM 3000~6000의 믹서로 5~10분간 균일하게 혼합하는 공정과, 혼합된 원재료를 성형 금형에 투입시키기 위해 200~500kgf/cm2의 압력으로 2~5초간 예비성형하는 공정과, 예비성형된 혼합물을 백플레이트에 결합시키기 위해 140~170℃ 환경에서 200~400kgf/cm2의 압력으로 4~10분간 성형하는 공정과, 안정화를 위해 160~250℃ 환경에서 3~7시간 열처리하는 공정과, 마찰재의 페이드(Fade) 특성 향상을 위해 450~550℃로 30~70초간 표면을 연소시키는 스코칭 공정을 거쳐 제조되었다.The friction material having the respective composition is, a step of uniformly mixing 5 ~ 10 minutes to the friction material configuring the raw material to the mixer RPM 3000 - 6000, the mixed raw material at a pressure of 200 ~ 500kgf / cm 2 in order to put into the
마찰계수 및 마모량 측정을 위해, 일반 제동 성능 평가 모드(SAE J 2522 AK-MASTER Test)와 고온 제동 성능 평가 모드(AMS Fade / High Speed Fade Test)를 사용하였다.In order to measure the friction coefficient and the wear amount, a general braking performance evaluation mode (SAE J 2522 AK-MASTER Test) and a high temperature braking performance evaluation mode (AMS Fade / High Speed Fade Test) were used.
이러한 평가 모드를 기준으로, 일반 마찰계수 0.36 이상, 고온 마찰계수 0.33 이상, 일반 디스크 마모량 0.9g 이하, 고온 디스크 마모량 0.7g 이하, 일반 마찰재(패드) 마모량 0.9g 이하, 고온 마찰재(패드) 마모량 0.6g 이하를 만족할 때, 마찰계수와 내마모성, 대면공격성이 우수하다고 판단할 수 있다.Based on the evaluation mode, the friction coefficient of general friction coefficient is 0.36 or more, the coefficient of high temperature friction is 0.33 or more, the general disc wear amount is 0.9g or less, the temperature disc wear amount is 0.7g or less, the friction material (pad) wear amount is 0.9g or less, g or less, it can be judged that the friction coefficient, abrasion resistance, and facing aggressiveness are excellent.
본 발명에 따른 실시예의 경우, 평균 마찰계수가 일반 평가에서 0.404, 고온 평가에서 0.338을 나타내고, 일반 평가에서 디스크 및 마찰재의 마모량이 각각 0.82g과 0.66g, 고온 평가에서 디스크 및 마찰재의 마모량이 각각 0.62, 0.26g을 나타내어, 매우 우수한 물성을 나타내었다.In the case of the embodiment according to the present invention, the average friction coefficient was 0.404 in the general evaluation and 0.338 in the high temperature evaluation, and 0.82 g and 0.66 g in the abrasion amount of the disk and the friction material in the general evaluation, respectively, and the abrasion amount of the disk and the friction material in the high- 0.62 and 0.26 g, respectively, showing very good physical properties.
이에 비해, 비교예들은 본 발명에 따른 조성을 불만족하여 마찰계수, 디스크 및 마찰재의 마모량이 기준에 미달하는 것을 알 수 있다.On the other hand, the comparative examples are unsatisfactory in the composition according to the present invention, so that the friction coefficient, the wear amount of the disk and the friction material are less than the standard.
특히 비교예 14 및 16의 경우, 본 발명에 따른 조성 자체는 만족하지만, Zn과 ZnS 사이의 중량비 또는 Bi2S3와 MoS2의 중량비가 본 발명의 범위를 벗어나 마찰계수 및 마모량이 본 발명의 조건을 벗어나게 된다.In particular, in the case of Comparative Examples 14 and 16, the composition itself according to the present invention is satisfied, but the weight ratio between Zn and ZnS or the weight ratio of Bi 2 S 3 and MoS 2 is out of the range of the present invention, It will be out of condition.
도 2 내지 도 7에 각 성분이 물성에 미치는 영향을 해석한 결과가 나타나 있다. 도시되어 있는 그래프들은 상술한 표 1 및 표 2에 나타나 있는 실시예 및 비교예의 조성별 물성을 바탕으로 각 성분이 마찰계수, 마모량에 미치는 영향을 해석적으로 평가하여 나타낸 결과물로서, 특정 실시예 또는 비교예의 물성을 도시한 것이 아니다.Figs. 2 to 7 show the results of analyzing the effect of each component on the physical properties. The graphs are the results obtained by analytically evaluating the effects of the respective components on the friction coefficient and the wear amount based on the physical properties of the compositions of the examples and comparative examples shown in Tables 1 and 2, But does not show the physical properties of the comparative example.
도 2에 도시된 바와 같이, Zn 함량이 2~4%, 더욱 바람직하게는 2.5~3.5%일 때 마찰계수가 상승하면서 디스크 및 마찰재의 마모량이 저감되는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 2, when the Zn content is 2 to 4%, and more preferably, 2.5 to 3.5%, the wear coefficient of the disk and the friction material is reduced while the friction coefficient is increased.
도 3에 도시된 바와 같이, ZnS 함량이 2~4%, 더욱 바람직하게는 2.5~3.5%일 때 마찰계수가 상승하면서 디스크 및 마찰재의 마모량이 저감되는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 3, when the content of ZnS is 2 to 4%, more preferably 2.5 to 3.5%, the friction coefficient increases and the amount of wear of the disk and the friction material is reduced.
도 4에 도시된 바와 같이, Bi2S3 함량이 0.5~1.5%, 더욱 바람직하게는 0.5~1.3%일 때 마찰계수가 상승하면서 디스크 및 마찰재의 마모량이 저감되는 것을 알 수 있다.As shown in Fig. 4, Bi 2 S 3 When the content is 0.5 to 1.5%, more preferably 0.5 to 1.3%, it is found that the abrasion coefficient of the disk is increased and the abrasion amount of the disk and the friction material is reduced.
도 5에 도시된 바와 같이, MoS2 함량이 1.5~2.5%, 더욱 바람직하게는 1.5~2.3%일 때 마찰계수가 상승하면서 디스크 및 마찰재의 마모량이 저감되는 것을 알 수 있다.As shown in Figure 5, MoS 2 When the content is from 1.5 to 2.5%, and more preferably from 1.5 to 2.3%, it can be seen that the friction coefficient is increased and the abrasion amount of the disk and the friction material is reduced.
도 6에 도시된 바와 같이, 스틸섬유(Steel fiber) 함량이 22~28%, 더욱 바람직하게는 23~26%일 때 마찰계수가 상승하면서 디스크 및 마찰재의 마모량이 저감되는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 6, when the steel fiber content is 22 to 28%, and more preferably 23 to 26%, the wear coefficient of the disk and the friction material is reduced while the friction coefficient is increased.
도 7에 도시된 바와 같이, Al2O3 함량이 2~6%, 더욱 바람직하게는 2.5~5%일 때 마찰계수가 상승하면서 디스크 및 마찰재의 마모량이 저감되는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 7, when the content of Al 2 O 3 is 2 to 6%, and more preferably 2.5 to 5%, the wear coefficient of the disk and the friction material is reduced while the friction coefficient is increased.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention .
1: 마찰재(패드)
2: 하층재
3: 접착재
4: 백플레이트
5: 심
6: 마모 인디케이터1: friction material (pad) 2: underlayer material
3: adhesive 4: back plate
5: core 6: wear indicator
Claims (8)
2 to 4% of Zn, 2 to 4% of ZnS, 0.5 to 1.5% of Bi 2 S 3 , 1.5 to 2.5% of MoS 2 , 22 to 28% of steel fiber, 22 to 28% of Al 2 O 3 : 2 to 6%, lubricating filler: 12.5 to 14.5%, reinforcing fiber: 12.5 to 14.5%, abrasive: 10 to 14%, and organic matter: 22 to 26%.
중량%로, Zn: 2.5~3.5%, ZnS: 2.5~3.5%, Bi2S3: 0.5~1.3%, MoS2: 1.5~2.3%, 스틸섬유(Steel fiber): 23~26%, Al2O3: 2.5~5%인 것을 특징으로 하는, 금속성 브레이크 마찰재.
The method according to claim 1,
By weight%, Zn: 2.5 ~ 3.5% , ZnS: 2.5 ~ 3.5%, Bi 2 S 3: 0.5 ~ 1.3%, MoS 2: 1.5 ~ 2.3%, steel fibers (Steel fiber): 23 ~ 26 %, Al 2 O 3 : 2.5 to 5%.
Zn과 ZnS의 중량비는, 1:0.95 ~ 1:1.05 인 것을 특징으로 하는, 금속성 브레이크 마찰재.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the weight ratio of Zn to ZnS is 1: 0.95 to 1: 1.05.
Bi2S3과 MoS2의 중량비는, 1:1.95 ~ 1:2.05 인 것을 특징으로 하는, 금속성 브레이크 마찰재.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the weight ratio of Bi 2 S 3 and MoS 2 is 1: 1.95 to 1: 2.05.
상기 윤활충진재는, BaSO4, SnS, SnS2, Ca(OH)2 중 최소한 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 금속성 브레이크 마찰재.
The method according to claim 1 or 2,
The lubricating filler, BaSO 4, SnS, SnS 2 , Ca (OH), metallic brake friction material comprising the at least one of a second.
상기 강화섬유는, 구리섬유(Copper fiber), 암면(Rockwool) 중 최소한 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 금속성 브레이크 마찰재.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the reinforcing fiber comprises at least one of copper fiber (Copper fiber) and rock wool (Rockwool).
상기 연마재는, MgO2, 운모(Mica) 중 최소한 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 금속성 브레이크 마찰재.
The method according to claim 1 or 2,
Characterized in that the abrasive comprises at least one of MgO 2 , Mica.
상기 유기물은, 아라미드 섬유(Aramid pulp), 페놀 레진(Phenolic resin), 고무(Rubber), 흑연(Graphite) 중 최소한 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 금속성 브레이크 마찰재.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the organic material comprises at least one of aramid pulp, phenolic resin, rubber, and graphite. 2. The metallic brake friction material as claimed in claim 1, wherein the at least one organic material comprises at least one of aramid pulp, phenolic resin, rubber and graphite.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160112785A KR101878055B1 (en) | 2016-09-01 | 2016-09-01 | Metallic friction material for brake pad |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160112785A KR101878055B1 (en) | 2016-09-01 | 2016-09-01 | Metallic friction material for brake pad |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180026030A true KR20180026030A (en) | 2018-03-12 |
| KR101878055B1 KR101878055B1 (en) | 2018-07-16 |
Family
ID=61728903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160112785A KR101878055B1 (en) | 2016-09-01 | 2016-09-01 | Metallic friction material for brake pad |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101878055B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108626281A (en) * | 2018-05-10 | 2018-10-09 | 来安县隆华摩擦材料有限公司 | A kind of no asbestos anti-jitter clutch surface and its production technology |
| CN112745802A (en) * | 2021-01-29 | 2021-05-04 | 济南金麒麟刹车系统有限公司 | Copper-free NAO friction material, brake pad and preparation method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003313312A (en) * | 2002-04-24 | 2003-11-06 | Nisshinbo Ind Inc | Non-asbestos friction material |
| JP2008184594A (en) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Advics:Kk | Friction material |
| JP5895367B2 (en) * | 2011-06-07 | 2016-03-30 | 日立化成株式会社 | Non-asbestos friction material composition |
| JP2016145274A (en) * | 2015-02-06 | 2016-08-12 | 日本ブレーキ工業株式会社 | Friction material and friction member |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3865265B2 (en) * | 1995-08-24 | 2007-01-10 | 日清紡績株式会社 | Friction material |
| JP2001011430A (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Friction material |
| JP5987539B2 (en) * | 2012-08-06 | 2016-09-07 | 日立化成株式会社 | Friction material composition, friction material and friction member using the same |
| JP6776672B2 (en) * | 2016-07-08 | 2020-10-28 | 住友電気工業株式会社 | Quality evaluation method and quality evaluation equipment |
-
2016
- 2016-09-01 KR KR1020160112785A patent/KR101878055B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003313312A (en) * | 2002-04-24 | 2003-11-06 | Nisshinbo Ind Inc | Non-asbestos friction material |
| JP2008184594A (en) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Advics:Kk | Friction material |
| JP5895367B2 (en) * | 2011-06-07 | 2016-03-30 | 日立化成株式会社 | Non-asbestos friction material composition |
| JP2016145274A (en) * | 2015-02-06 | 2016-08-12 | 日本ブレーキ工業株式会社 | Friction material and friction member |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108626281A (en) * | 2018-05-10 | 2018-10-09 | 来安县隆华摩擦材料有限公司 | A kind of no asbestos anti-jitter clutch surface and its production technology |
| CN112745802A (en) * | 2021-01-29 | 2021-05-04 | 济南金麒麟刹车系统有限公司 | Copper-free NAO friction material, brake pad and preparation method |
| CN112745802B (en) * | 2021-01-29 | 2022-03-08 | 济南金麒麟刹车系统有限公司 | Copper-free NAO friction material, brake pad and preparation method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101878055B1 (en) | 2018-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5124814B2 (en) | Non-asbestos friction material | |
| JP2647164B2 (en) | Friction material | |
| JP6281755B1 (en) | Friction material composition, and friction material and friction member using the same | |
| JP5753561B2 (en) | Friction material | |
| Venkatesh et al. | Scoping review of brake friction material for automotive | |
| CN108884378B (en) | Friction material composition | |
| JP5331428B2 (en) | Brake friction material | |
| JP2015165024A (en) | Friction material composition, and friction material and friction member using the same | |
| JP6346424B2 (en) | Friction material composition, friction material using friction material composition, and friction member | |
| KR101878055B1 (en) | Metallic friction material for brake pad | |
| JP2009155439A (en) | Friction material | |
| JP6836716B2 (en) | Friction material composition | |
| JP2018131479A (en) | Friction material composition, friction material using friction material composition, and friction member | |
| JPWO2020158735A1 (en) | Friction material composition, friction material and friction member | |
| US11060577B2 (en) | Friction material | |
| JP6490936B2 (en) | Friction material composition, friction material and friction member using the friction material composition | |
| KR20090019982A (en) | Non-asbestos organic composition for friction materials and its manufacturing method | |
| JP6440947B2 (en) | Friction material composition, friction material using friction material composition, and friction member | |
| JP7045902B2 (en) | Brake friction material | |
| JP2008189791A (en) | Friction material | |
| JP2021152119A (en) | Friction member, friction material composition, friction material and vehicle | |
| JP3883422B2 (en) | Friction material | |
| JPH06129454A (en) | Nonasbestine friction material | |
| KR20100091750A (en) | Brake friction composite for vehicle and method for manufacturing the same | |
| JP2020158568A (en) | Friction member, friction material composition, friction material and automobile |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |