KR820002157B1 - 유기물이 기본이 된 마찰물질 - Google Patents

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Description

유기물이 기본이 된 마찰물질

제 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23도는 본 발명의 취지에 따라 만든 마찰물질과 하나의 대표적 유기물 찰라이닝(ORGANIC FRICTION LINING)과의 마찰계수를 여러온도에서 비교한 그라프이다.

제 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24도는 본 발명의 취지에 따라 만든 마찰물질과 하나의 대표적 유기물 찰라이닝과의 마모율을 여러 온도에서 비교한 그라프이다.

제25도는 본 발명의 취지에 따라 만든 마찰물질에 함유된 여러성분을 보여준 표이다.

본 발명은 특히 제동기(BRAKE)나 클라치(CLUTCH)등과 같은 기구의 마찰라이닝(FRICTION LINING)에 사용되는 유기물이 기본이 된 마찰물질(ORGANIC BASE FRICTION MATERIAL)에 관한 것이다.

현재 차량의 제동기나 클라치 라이닝에 사용되는 유기물 마찰물질의 합성물(ORGANIC FRICTION MATERIAL COMPOSlTION)은 제동기(혹은 클라치 등의 기구)가 계속 반복되어 작용하는 중에 일어나는 높은 열과 압력을 견딜수 있는 능력이 있어야만 한다.

상기 계속 반복되어 작용하는 동안에 발생되는 성능의 저하나 물질의 변질을 방지하기 위하여 석면섬유(ASBESTOS FIBER)를 하나의 수지모형RESIN MATRIX)에 임의로 분산하는 방법으로 라이닝을 보강하였다. 그러나 석면섬유가 클라치나 제동라이닝을 제조하는 과정에서 여기에 종사하는 사람들의 건강을 해친다는것이 의학적으로 최근 증명되었다.

불행하게도 석면섬유의 입자가 아주 미소하므로 이것을 이용하여 제동라이닝을 제조하는중에 다량의 석면섬유입자가 공중에 떠다니게 되는데 이 입자의 양이 1970년도 미국에서 발표한 직업안전과 건강 법률이 규제하는 표준치를 초과한다는 것이다.

이같이 석면섬유로 인한 환경오염을 줄이고 이렇게 하여 석면이 기본이 된 유기물마찰라이닝을 계속 제조키 위한 노력의 일환으로 현재 심사중에 있는 미국특허출원서에 발표된 워터스러리공법(WATER SLURRY PROCESS)이 시도되었다. 이 공법은 석면섬유를 사용할지라도 환경오염없이 제조공장에서 이용될수 있다. 그러나 어떠한 라이닝이든 일단 제조된 것은 그것이 건조한 상태에서 마찰물질들이 혼합되어 만들어진 라이닝과 필히 꼭같은 동작특성을 가져야 되기 때문에 마찰물질이 열처리하여 경화시키기전에 반드시 스러리(SLURRY)속의 수분을 제거시켜줘야 한다.

그러나 불행히도 이 공법은 제동기나 클라치라이닝 제조원가에 상당한 경비를 추가할뿐 아니라 제조완료단계와 검사단계에서 발생하는 석면입자의 방출문제는 근본적으로 해결할 수 없는 것이다.

기왕에 사용해온 물질과 또 같은 공장시설을 그대로 사용하기 위한 노력의 일환으로 최소한 석면의 일부를 유리섬유(GLASS FIBER)와 광물섬유(MINERAL FIBER)(또는 이중 그 어느하나)로 대치시킬 수 있다고 제의되어 왔다.

미국특허번호 제3,967,037호는 석면대신 유리섬유를 이용한 여러가지의 라이닝 합성물(LINING COMPOSITION)을 발표하고 있다. 실험에 의할것 같으면 상기 여러가지의 라이닝 합성물이 정상운용 상태 특히 라이닝이 주철(CAST IRON)로 된 회전자(ROTOR)나 드럼(DRUM)과 맞붙어 작용할때 제동시 잡음이나 심한 회전자의 마모 및 마찰물질의 수명을 탄축시키는 것으로 결론되었다.

그러므로 본 발명의 기본목적은 하나의 마찰라이닝에 사용할 유기물이 기본이 된 마찰물질(ORGANICBASE FRICTION MATERIAL)을 마련하는 것인데 이 물질은 마찰라이닝이 작용을 할때 그 결합부분에서 발생하는 열이 최고 500℃까지 발생하더라도 그 마찰계수와 마모율이 상기 동작온도 전반에 걸쳐 안정된 특성을 지녀야하며 또 다량의 석면섬유가 배합된 마찰라이닝을 제조하는 과정에서도 인간의 건강에 해를 주지 않는 그러한 합성물질이 되어야 하겠다.

마찰물질이 다음과 같은 구성비율을 갖인 혼합물일 경우 본 발명의 취치에 부합되는 상기 목적이 달성되었다. 즉 무게비 8-l5%의 석탄산수지와 갈은 열경화성수지, 유리섬유, 광물섬유 그리고 석면섬유의 3가지중에서 선택된 무게비 20-35%의 섬유, 무게비 25% 이하의 금속입자 혹은 산화금속 입자, 무게비10% 이하의 유기물조절제(ORGANIC MODlFIER) 그리고 무게비 5-25%의 무기물 조점제(INORGANIC MODIFIER)등의 혼합물이 함유되고 또 무게비 15-35%의 탄소와 흑연입자(또는 이중 그 어느하나)가 더 함유되는데 이 혼합물을 열처리 시키면 그 속의 상기 석탄산수지가 녹아 기타성분속으로 확산하여 들어가 결국이 균질상태의 혼합물이 응고되어 하나의 모형(母型 MATRIX)이 형성 되므로써 이 경화(硬化)된 상태의 혼합물속에 균일하게 퍼져 있는 상기 탄소와 흑연입자(또는 이중 그 어느하나)가 그 표면(경화시킨 혼합물의 표면)에 존재하는 섬유의 연마효과(ABRASIVE EFFECT)를 향상시켜(즉 마모율을 줄인다) 결국 그의 변질을 방지시키게 된다.

본 발명의 실시예에는 탄소와 흑연입자(또는 이중 그 어느하나)대 유리섬유의 비는 2:1이다.

이 비율로 배합된 마찰물질은 온도 500℃ 까지에 걸쳐 전반적으로 균일한 마찰계수를 나타내며 또 마모도 생기지 않으며 또 회전자 표면에 있는 유리섬유의 마모도 사실상 줄어 들었다.

더우기 이는 전면적으로 석면섬유를 제거시킬수 있는 가능성을 보였으며 한편 재래의 마찰물질에 비하여 마찰라이닝의 운용성능을 개량한 점도 보였다.

본 발명의 마찰물질을 평가하기 위하여 제25도에 있는 바와 같이 석면마찰물질(ASBESTOS FRICTION MATERIAL)인 A를 공식화하여 분석해서 차량의 제동라이닝(BRAKE LINlNG)에 대한 용납할 수 있는 마찰계수와 마모율의 표준을 설정했다.

역시 제25도는 본 발명인 즉 석면합성물과 석면을 사용치 않은 합성물등 두 가지에 의거해 제조한 고탄소마찰물질(HIGH CARBON FRICTlON MATERIAL)을 창안키 위해 상기 A물질의 합성과 관련한 여러가지의 변형을 보여주고 있다.

상기 A물질의 합성성분과 본 발명 물질의 여러 합성성분들을 다음 A물질의 표준합성에 대해 상세히 설명한것과 같은 방법으로 제동마찰라이닝(BRAKE FRICTION LINlNG)에 처리시켰다.

제25도에 표시한 A합성물인 석면섬유(ASBESTOS FIBER), 아연분말(ZINC POWDER), 유기조절제[(ORGANIC MODIFIER) 즉 캐슈열매의 분말(CASHEW NUT POWDER) 2와 고무 1의 비율], 무기 조절제 [(INORGANIC MODIFIER) 즉 중정석(重晶右 : BARYTES)]와 건조한 석탄산수지(石炭酸樹脂 : DRY PHENOLIC RESIN) 등의 물질들을 균질상태의 혼합물이 될때까지 함께 혼합하였다. 그후 이 균질혼합물을 일정한 틀에 넣어 조그마한 분탄 모양의 덩어리로 만든후 압착기에 넣어 350kg/㎠의 압력과 135℃의 온도로 압착시켰다.

이 온도(135℃)는 상기 석탄산수지로 하여금 상기 혼합물내에서 확산하여 기타 성분들을 응고시킨 주형(鑄型:MATRIX)을 만드는 역할을 한다. 이후260℃의 오븐(OVEN)에 이 덩어리를 넣어 이 속에 있는 석탄산수지를 열처리하여 굳힌다음 제동패드(BRAKE PAD)에 알맞는 일정한 크기로 간다. 이렇게 하여 만든 제동패드를 차량제동기의 캘리퍼 및 회전자 조립체(CALlPER ＆ ROTOR ASSEMBLY)에 결합시켜 이를 다시 관성동력계(INERTIAL DYNAMOMETER) 위에 장치시켰다.

관성동력계는 제동기가 사용됨에 따라 주로 마찰의 변화에 중점을 둔 온도에 대한 마모시험과 성능시험을 함께 수행했는데 여기에 사용된 제동기는 유럽제 차량의 솔릿로타 제동기(SOLID ROTOR BRAKE)와 소형차량에 사용되는 제동기였다.

1977형 폭스바겐 차량에 사용되는 44mm 직경의 제동기가 유효반경이 9.60cm이고 면적이 23㎠인 디스크 팻(DISC PAD)과 결합하였으며 26.6cm의 타이어롤링반경(TIRE ROLLING RADIUS)과 바퀴하중을 390kg으로 하였다.

시험방법은 다음과 같다. 즉 연마(硏磨)전 효과(PREBURNISH EFFECTIVENESS) 점검(매초 3m, 4.5m 및 6m의 감속율로 시속 50km 80km 및 110km에서, 최초 회전자 온도 100℃에서 시작); 100번 연마(매초 4.5m 감속율로 시속 64km 최초 회전자 온도 l00℃ 부터), 연마후 효과 점검, 200℃에서 50번 연마,300℃에서 50번 연마, 300℃의 연마후 효과 검검, 400℃에서 50번 연마, 400℃의 연마후 효과 점검 500℃에서 50번 연마, 500℃의 연마후 효과점검, 100℃에서 50번 재연마, 100℃의 재연마 효과 점검등을 한다.

제1도-24도에 보여준 자료는 100℃, 200℃, 300℃, 400℃ 및 500℃에서 연마(BURNISH)시 정상상태의 마찰계수와 100℃, 200℃, 300℃, 400℃, 500℃ 및 100℃에서 재연마(REBURNISH)시의 마모된 값을 보여준 것이다.

마찰계수를 측정하여 제l도에 곡선 100으로 표시하였다. 여러 온도에서의 제동패드(BRAKE PAD)의 마모를 계산하여 제2도에 곡선 102로 표시했다. A합성물의 마모율이(제2도 참조) 200℃ 이하에서는 합격이라는 사실에 주의해야만 한다.

그러나 A물질로 된 제동기를 장비한 차량이 그 제동기를 반복해서 계속 사용할 경우 급작히 열 에너지가 발생하여 300℃ 이상이 되면 그때의 마모율은 급속히 상승하여 A물질은 불합격 수준에 달하게 된다.

왜냐하면 미국 연방차량안전표준 l05-75(FEDERAL MOTOR VEHICLE SAFETY STANDARD)에 의하면 일개 차량이 반복하여 심한 제동상태에 있을때 제동기 내의 최고온도가 종종 400℃에 도달하기 때문이다.

고로 A물질로 된 마찰라이닝은 마찰계수는 합격수준이나 제2도에 표시한 바와 같이 300℃ 이상일 경우 그 마모율이 증가되어 매우 위험하게 된다. 그래서 석면이 기본이 되어 제조된 제동라이닝은 다른 특성은 모두 양호하나 현 자동차산업의 마찰내성(耐性) 기준치에 미달한다는 것은 명백한 사실이다.

유기물질의 마찰 조절제(ORGANIC FRICTION MODIFIER)에 비하여 월등한 열특성을 갖고 있는 탄소, 흑연(이 두가지 또는 이중 그 어느하나)이 있기 때문에 제25도에 표시한 바와 같이 B합성물을 생산키 위해 A합성물의 석면중 일부를 탄소 23%(탄소무게비)로 대치하도록 결정했다.

또 B합성물에는 A합성물에 있는 유기조절제가 완전제거 되었고 금속 함유량(되도록 구리분말)과 중정석 함유량이 증가되었다. B합성물도 A합성물의 경우와 같은 방법으로 제동마찰패드를 만들었다. 역시 A합성물의 경우와 같은 방법으로 관성동력 시험도 수행하였다.

B합성물의 마찰계수는 제1도의 곡선 104, 마모율은 제2도의 곡선 106으로 표시되었다. 제2도에서 보는 바와같이 탄소의 첨가로 인해 A합성물이 300-500℃에서 발생했던 높은 마모율을 현저하게 감소시켰다.

B물질로 만든 제동패드는 소음이 나기 쉬워 고무를 첨가시키고 석탄산수지량을 줄여서 제25도에서 보는 바와 같이 C합성물을 제조했다.

C합성물도 B합성물의 경우와 같이 제동패드를 만들어 관성동력 시험도 수행했다. 제1도에서 보는 바와 같이 C합성물의 마찰계수는 곡선 108, 마모율은 곡선 110으로 제2도에 표시했다.

B와 C합성물의 마찰계수와 마모율은 A합성물보다 개량된 점이 보였으나 그들 합성물내에 포함된 석면이 제조과정에서 석면입자의 방출문제와 여기에 부수한 취급문제가 야기되므로 이는 1970년 미국에서 발표한 환경및 건강 기준법률에 위배되는 문제가 되어 이를 시정코자 B와 C합성물의 석면을 유리섬유(GLASS FIBER)와 광물섬유(MINERAL FIBER)로 대치하도록 결정되었다.

모든 종류의 유리 및 광물섬유는 본 발명의 취지에 따라 제조된 합성물에 사용할 수 있으나 여기에서 시험한 여러가지 합성물내에는 시중에서 통용되는 E형 유리인 유리섬유가 함유됐고 이들 섬유는 다음과 같은 특성이 있다.

우선 유리섬유의 경우는 무게비 (%)로 실리카(SILICA)54.5, 칼시아(CALCIA)17.0, 마그네시아(MAGNESIA)4.5, 산화붕소(BORON OXIDE)8.5, 그리고 산화나트륨(SODIUM OXIDE)1.0 등이며 섬유직경은 5-15미크론, 길이는 250-10,000미크론이다. 섬유표면은 수지와 섬유의 점착력을 높히기 위해 수산화 규소작용제(SILANIZING AGENT) 처리를 하였다.

다음 광물섬유의 경우는 무게비(%)로 실리카 42.0, 알루미나 8.0, 칼시아35.0, 마그디시아 8.0 그리고 기타 산화물 7.0 등이며 섬유 직경 1-15미크론, 길이 40-1,000미크론이다.

섬유 표면은 상기와 같이 수지와 섬유의 접착력을 높히기 위해 수산화규소작용제처리를 하였다.

제25도에서 보는 바와 같이 B합성물내의 석면을 제거하고 이와 같은 양의 유리 및 광물섬유로 대치하여 D합성물을 생산하고 이것으로 제동패드를 만들어 관성동력 시험결과 그 마찰계수가 제3도의 곡선 112, 마모율이 곡선 114로 제4도에 표시하였다.

제3도에서 보는 바와 같이 D합성물의 200℃ 이상에서의 고온마찰 성능은 석면이 포함된 A합성물의 그것(제1도의 곡선 100)보다 우수하고 제4도에서 보는 바와 같이 D합성물의 마모율은 B합성물(곡선106)과 비슷하였다.

제25도에서 보는 바와 같이 C합성물내의 석면을 제거하고 이와 같은 양의 유리 및 광물섬유로 대치하여 E합성물을 생산하고 이것으로 제동패드를 만들어 관성동력 시험결과 그 마찰계수가 제5도의 곡선 116, 마모율이 곡선 118로 제6도에 표시하였다.

제5,6도에서 보는 바와 갈이 E합성물과 C합성물은 그 운용 특성에서 거의 같은 것으르 나타났다.

D와 E합성물의 성능시험에 사용됐던 회전자(ROTOR)를 조사하였더니 유리섬유가 함유된 재래합성물에서 보통 있었던 회전자 자체의 변질은 전혀 볼 수 없었고 또 석면을 제거함으로써 품질이 좋은 마찰라이닝을 만들수 있었으며 특히 현재 미국내에서 실시하고 있는 1970년도 발표한 환경오염 및 건강기준법률에 위배됨이 없이 마찰라이닝을 가공처리할 수 있다.

그런데 E합성물은 D합성물보다 전반적으로 마모율이 낮으므로(제4, 6도의 114, 118 곡선 참조) 지금부터 토의할 석면을 사용치 않은 고탄소마찰물질(HIGH CARBON FRICTION MATERIAL)의 여러가지 형태의 변형된 합성물을 만들기 위한 하나의 기본물질로서 상기 E합성물이 선택되었다.

구리분말(흑은 구리입자)과 함께 철분(혹은 철입자)의 유효성과 저렴한 값 때문에 E합성물에 철분을 함유시켜 F합성물을 생산하였다(제25도 참조). F합성물을 가공처리하여 제동패드를 만들어 관성동력시험한 결과 마찰계수는 곡선 120으로 제7도에, 마모율은 곡선 122로 제8도에 각각 표시하였다.

제7도에서 보는 바와같이 F합성물내의 철분이 시험온도범위전반에 걸쳐 마찰계수의 곡선을 안정시켰으나 F합성물의 마모율에 있어서는 제2도 102 곡선으로 표시되는 석면기본물질(A)의 300-400℃에서의 마모율과 제8도 122 곡선의 300-400℃에서의 F합성물의 마모율을 비교할때 후자(제8도, 122 곡선)가 현저한 발전이 있었으나 제8도의 400℃ 이상에서의 곡선 118로 표시되는 E합성물의 마모율보다는 높다.

D, E와 F합성물내에 함유한 철분과 구리분말같은 많은 양의 금속분말을 함유한 마찰물질은 제동작용이 진행되는 동안에 소음을 발생시킨다. 흑연과 탄소(혹은 이들중 어느하나)는 소음을 감소시키는 특성이었기 때문이 이들 물질을 E와 F합성물에 배합하여 여러가지 배합량에 따른 효과를 조사하였다.

그렇기 때문에 다량의 탄소입자를 F합성물에 첨가시키는 한편 중정석(重晶右 : BARYTES)의 양을 감소시켜 G합성물을 생산하였다. (제25도 참조)

G합성물을 가공처리하여 제동패드를 만들어 관성동력 시험한 결과 마찰계수는 곡선 124로 제9도에, 마모율은 곡선 126으로 제10도에 각각 표시하였다.

제9도에서 보는 바와 같이 G합성물의 마찰계수는 200℃에서 증가했고 500℃에서 다소 감소 되었으며 제10도에서의 곡선 126으로 표시되는 G합성물의 마모율은 곡선 122로 표시되는 F합성물의 마모율과 사실상 동일하였다.

강력 마찰물질을 개발하는 주목적이 500℃ 이상에서의 E합성물과 같이 가장 훌륭한 마모내성(WEAR RESISTANCE)을 갖는 합성물을 획득하는 것이므로 철분보다는 구리나 혹은 구리를 기본으로하는 분말이 함유된 합성물에 대해서 중점적으로 토의될 것이다.

H합성물은 제25도에서 보는 바와 같이 E합성물의 탄소입자 대신 같은 양의 자연흑연과 인조흑연을 대치해서 만들어냈다.

H합성물을 가공처리하여 제동패드를 만들어 이를 관성동력 시험한 결과 마찰계수는 제11도의 곡선 128로, 마모율은 제12도의 곡선 130으로 각각 표시하였다.

제11도에서 H합성물의 마찰계수는 사실상 E합성물의 그것과 유사하고 제12도에서 마모율은 약간 높으나 그래도 모든 차량의 제동패드 용으로는 합격 수준안에 든다.

H합성물의 마모율을 높히기 위해 H합성물에 함유한 탄소분말(혹은 입자)과 흑연분말(혹은 입자) 혹은 이 두 물질중 그 어느 하나의 전체양은 굵은(COARSE) 인조흑연입자(PARTICLE)로 대치 배합하여 I합성물을 만들었다.(제25도 참조)

I합성물을 가공처리하여 제동패드를 만들고 이를 관성동력 시험한 결과 마찰계수는 제13도의 곡선 132로, 마모율은 제14도의 곡선 134로 각각 표시했다. 제13도에서 곡선 116(E합성물의 마찰계수)과 곡선132, 제14도에서 곡선 118(E합성물의 마모율)과 곡선 134를 각각 비교하여 볼 때 I합성물의 마찰계수와 마모율은 E합성물의 그것과 유사하다. 그러나 매우 중요한 사실은 금속함유량이 높은 제동패드 때문에 일어나는 소음이 흑연분말(혹은 입자)을 첨가 시킴으로써 그 소음이 감소된다는 사실이다.

E합성물(석면을 사용치 않은 고탄소 마찰물질)의 기본계열 물질에 함유된 금속분말(혹은 입자)의 효과를 검토하기 위해 금속 분말(혹은 입자)을 제거하는 반면 증정석(BARYTES)의 함량을 합성물의 총무게비로 18% 증가시켜 J합성물을 만들어 냈다(제25도 참조). J합성물을 가공처리하여 제동패드를 만들고 이를 관성동력 시험한 결과 마찰계수는 제15도의 곡선 136으로, 마모율은 제16도의 곡선 138로 각각 표시하였다.

제15도에서 J합성물의 마찰계수인 곡선(136)은 석면을 사용치 않은 E합성물의 마찰계수와 대동소이하는 한편 제16도에서 온도 500℃때의 J합성물의 마모율(곡선 138)은 곡선 118로 표시된 E합성물의 마모율과 제2도에서 곡선 102로 표시된 A합성물(석면이 함유된)의 마모율 보다는 훨씬 나쁘다. 이 결과로 보아 J합성물은 강력마찰물질로서는 부적합하다.

E합성물의 마찰계수를 증가시키는 노력의 일환으로 여기에 함유된 탄소와 흑연(혹은 이중 그어느 한가지)의 일부를 캐슈열매 분말(CASHEW NUT POWDER)로 대치시켜 K합성물을 생산하였다(제25도참조).

K합성물을 가공처리하여 제동패드를 만들고 이를 관성동력 시험한 결과 마찰계수는 제17도의 곡선 140으로, 마모율은 제18도의 곡선 142로 각각 표시하였다.

제17도와 18도에서 보는 바와 같이 마찰계수는 제1도의 A합성물에 비하여 개량되었고 제17도의 E합성물과는 거의 동일하나 K합성물의 마모율은 제2도의 A합성물에 비교하여서만 개량되었다.

E합성물에 배합된 탄소와 흑연(또는 이중 그 어느하나) 분말(흑은 입자)의 최적량을 결정하기 위하여 증정석을 제거하고 같은 량의 탄소입자를 증가시켜 L합성물을 생산하였다(제25도 참조).

L합성물을 제동패드에 가공처리하여 이를 관성동력 시험한 결과 마찰계수는 제19도의 곡선 143, 마모율은 제20도의 곡선 144로 각각 표시하였다.

제20도에서 보는 바와 같이 L합성물의 마모율은 곡선 118로 표시되는 E합성물의 그것과는 온도 400℃까지는 별차이가 없다.

L합성물의 고온도마모율이 200-400℃에서 사실상 안정되는 까닭에 E합성물내의 광물섬유(MINERAL FIBER)의 일부를 줄이고 대신 나머지 성분의 용적비율로 탄소입자(CARBON PARTICLE)를 증가시켜 M합성물을 만들었다(제25도 참조).

M합성들을 제동패드에 가공처리하여 이를 관성동력 시험한 결과 마찰계수는 제21도의 곡선 146으로, 마모율은 제22도의 곡선 148로 각각 표시하였다.

제21도에서 보는 바와 같이 M합성물질의 마찰계수는 기본합성물인 E보다 모든 온도범위에서 높고 100-400℃때의 마모율은 L합성물과 거의 같다.

황동편(黃銅片 : BRASS CHIPS)이나 황동입자(BRASS PATICLES)는 구리입자 혹은 산화구리보다 낮은값으로 얻을수 있으므로 E합성물의 구리입자 대신 황동을 대용하여 N합성물을 만들었다(제25도 참조).

N합성물을 제동패드에 가공처리하여 이를 관성 동력시험한 결과 마찰계수는 제23도의 곡선 150, 마모율은 제24도의 곡선 152로 각각 표시하였다.

N합성물의 마찰계수는 E합성물과 거의 동일하나 마모율은 전체 온도 범위에 걸쳐 E합성들에 비해 빈약(높다)하다.

고탄소(HIGH CARBON) 혹은 고흑연(HIGH GRAPHlTE) 합성물로 된 제동패드를 가지고 앞에서 실시한 시험으로 부터 다음 몇가지의 결론이 확인되었다.

무게비로 17-35%의 탄소와 흑연입자(또는 이중 그 어느하나)가 함유된 모든 합성물의 시험결과 재래의 석면이 기본물질로 된 합성물보다 고온 마모율(HIGH TEMPERATURE WEAR)이 낮다.

탄소와 함께 유리섬유와 광물섬유등을 함유한 합성물은 금속분말(혹은 입자) 조절제(調節劑 : MODIFIER)가 제거되었을때 그 마모율은 보다 높다.

마찰물질의 합성물내의 석면대신 유리섬유와 광물섬유로 대치하고 같은 양의 탄소와 흑연(혹은 이중 그어느하나)이 함께 배합된 합성물은 안정된 마찰계수를 갖고 제동라이닝이 실제 제동작용에서 500℃까지의 열을 받아도 그 마모율은 낮다.

마찰물질의 합성물내에 함유한 다량의 금속성분으로 야기되는 소음문제(제동작용이 진행중에 나는 마찰소음)는 그 합성물에 인조흑연입자(SYNTHETIC GRAPHITE PARTICLE)를 첨가하므로써 감소시킬수있다.

유리섬유와 광물섬유등이 기본이 된 합성물의 마찰계수는 캐슈열매 껍질에서 나오는 액을 굳혀 만든 분말과 탄소입자등의 두 가지를 합하여 상기 합성물에 배합시키므로써 향상시킬수 있다.

유리섬유와 광물유등이 기본물질로 된 합성물내에 함유된 구리입자 혹은 산화구리 대신 철입자 혹은 산화철로 대치하고 또 탄소와 흑연 입자(또는 이중 그 어느하나)가 배합된 합성물은 제동기가 동작하는 전반적인 온도 범위에 걸쳐 균일한 마찰계수를 갖는다.

유리섬유와 광물섬유 그리고 다량의 탄소 혹은 다량의 흑연등의 성분을 함유한 제동라이닝용으로 위에 설명한 합성물은 제동패드자체의 질을 변질시키지 않는다.

Claims (1)

1. 유리섬유, 석면 및 기타 광물섬유로 된 군에서 선택된 20-33중량%의 섬유; 4-22중량%의 금속 또는 금속산화물 입자 ; 0-7중량%의 유기물조절제 ; 7-24중량%의 무기물 조절제 ; 18-34중량%의 탄소 또는 흑연입자 ; 그리고 8-14중량%의 열경화성 석탄산수지의 혼합물로 구성되어 있으며, 상기 열경화성 석탄산수지는 경화되어 선택된 섬유, 금속 또는 금속산화물입자, 유기 및 무기조절제 또한 탄소 및 흑연입자를 일정비율로 내포하는 모형을 형성하며, 상기 탄소 및 흑연입자는 상기 섬유의 짝면(mating surface)에 대한 연마효과를 조절하여 그 면의 열화(劣化)를 방지하는 것을 특징으로 하는 유기물이 기본이 된 마찰물질.

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