RU2081129C1 - Природные цеолиты в качестве добавки, стабилизирующей коэффициент трения фрикционных материалов - Google Patents
Природные цеолиты в качестве добавки, стабилизирующей коэффициент трения фрикционных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2081129C1 RU2081129C1 RU96113355A RU96113355A RU2081129C1 RU 2081129 C1 RU2081129 C1 RU 2081129C1 RU 96113355 A RU96113355 A RU 96113355A RU 96113355 A RU96113355 A RU 96113355A RU 2081129 C1 RU2081129 C1 RU 2081129C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- friction
- coefficient
- materials
- natural zeolites
- zeolites
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Использование: в области машиностроения для изготовления тормозных накладок и колодок дисковых и барабанных тормозов. Сущность изобретения: применение микропористых природных цеолитов в качестве добавки, стабилизирующей коэффициент трения. 1 табл.
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности, к добавкам, стабилизирующим коэффициент трения фрикционных материалов, применяемых для изготовления тормозных накладок и колодок дисковых и барабанных тормозов.
Современные фрикционные материалы с повышенной стабильностью коэффициента трения обеспечивают получение указанного эффекта за счет использования модифицированных традиционных, в частности, фенольных связующих, либо за счет применения сложных систем регуляторов фрикции.
Так, композиция для фрикционного материала со стабильным коэффициентом трения при повышенных температурах (350oС) в качестве связующего включает фенольный новолак, содержащий 50% орто-связей и 3% непрореагировавшего фенола [1]
Фрикционные материалы с повышенной стабильностью коэффициента трения (до 0,88) на основе фенольно-каучукового связующего содержат комбинированный фрикционный наполнитель, включающий в качестве регулятора фрикции смесь графита, баритового концентрата, сульфида сурьмы, вермикулита и оксида алюминия. Содержание оксида алюминия 8,5-16,0 мас. [2]
Стабильностью коэффициента трения до 90,2 характеризуется материал из фенольно-каучуковой композиции, содержащей в качестве регулятора фрикции смесь графитсодержащего наполнителя, баритового концентрата, сульфида сурьмы, вермикулита, гидрата окиси кальция оксида алюминия и монозамещенных фосфатов хрома и алюминия. Содержание оксида алюминия 40-250 мас.ч. на 100 мас.ч. фенольной смолы [3]
Однако лишь один из компонентов, входящих в составы регуляторов фрикции вышеуказанных материалов, является сорбентом это оксид алюминия. Последний относится к числу сорбентов с мезопорами, то есть с порами диаметром до . Значительно более активный мезопористый сорбент сажа, также вводимая в составы фрикционных композиций. Так, использование сажи в количестве до 35 мас. как таковой или в смеси с другими регуляторами фрикции, в том числе с оксидом алюминия и тальком, предусматривается техническим решением, в соответствии с которым в качестве связующего материал содержит пульпоподобные частицы термостойкого ароматического полимера в сочетании с термореактивной смолой [4]
Известно введение сажи в сочетании с угольным порошком или другим карбонизованным компонентом (графит, антрацит) в композиции, содержащие органическое связующее, включающее каучук в сочетании с термореактивной смолой, предпочтительно фенольной), стальное волокно, неорганический наполнитель и, при необходимости, модификатор фрикции и целевые добавки (антиоксиданты, антипирены и др. ). Композиции могут содержать в числе прочих неорганических наполнителей оксид алюминия, оксид кремния, оксид железа по одному или в смеси [5] Сведения о стабильности коэффициента трения в описании указанного патента отсутствуют.
Фрикционные материалы с повышенной стабильностью коэффициента трения (до 0,88) на основе фенольно-каучукового связующего содержат комбинированный фрикционный наполнитель, включающий в качестве регулятора фрикции смесь графита, баритового концентрата, сульфида сурьмы, вермикулита и оксида алюминия. Содержание оксида алюминия 8,5-16,0 мас. [2]
Стабильностью коэффициента трения до 90,2 характеризуется материал из фенольно-каучуковой композиции, содержащей в качестве регулятора фрикции смесь графитсодержащего наполнителя, баритового концентрата, сульфида сурьмы, вермикулита, гидрата окиси кальция оксида алюминия и монозамещенных фосфатов хрома и алюминия. Содержание оксида алюминия 40-250 мас.ч. на 100 мас.ч. фенольной смолы [3]
Однако лишь один из компонентов, входящих в составы регуляторов фрикции вышеуказанных материалов, является сорбентом это оксид алюминия. Последний относится к числу сорбентов с мезопорами, то есть с порами диаметром до . Значительно более активный мезопористый сорбент сажа, также вводимая в составы фрикционных композиций. Так, использование сажи в количестве до 35 мас. как таковой или в смеси с другими регуляторами фрикции, в том числе с оксидом алюминия и тальком, предусматривается техническим решением, в соответствии с которым в качестве связующего материал содержит пульпоподобные частицы термостойкого ароматического полимера в сочетании с термореактивной смолой [4]
Известно введение сажи в сочетании с угольным порошком или другим карбонизованным компонентом (графит, антрацит) в композиции, содержащие органическое связующее, включающее каучук в сочетании с термореактивной смолой, предпочтительно фенольной), стальное волокно, неорганический наполнитель и, при необходимости, модификатор фрикции и целевые добавки (антиоксиданты, антипирены и др. ). Композиции могут содержать в числе прочих неорганических наполнителей оксид алюминия, оксид кремния, оксид железа по одному или в смеси [5] Сведения о стабильности коэффициента трения в описании указанного патента отсутствуют.
Техническая задача, решаемая предложенным техническим решением - обеспечение стабильного коэффициента трения фрикционных материалов, лишь в незначительной степени зависящего от условий эксплуатации (температуры, нагрузки, скорости).
Поставленная техническая задача решается применением микропористых цеолитов в качестве добавки, стабилизирующей коэффициент трения фрикционных материалов.
В соответствии с изобретением в качестве микропористых цеолитов применяются природные цеолиты.
Природные цеолиты ценное минеральное сырье, которое представляет собой горные породы, содержащие микрокристаллические цеолиты в количестве от 40-50% до 90-95% c примесью других минералов и обломков пород. Содержание цеолиты горные породы после дробления представляют собой товарный продукт и без обогащения, а в большинстве случаев и без какой-либо дополнительной обработки используются различными отраслями промышленности.
Пористая открытая микроструктура природных цеолитов водных алюмосиликатов щелочных и щелочноземельных металлов представляет собой каркасную структуру, содержащую крупные полости и каналы, заполненные водой, которая может выделяться из цеолита и возвращаться в него, не нарушая структуры каркаса. Обезвоженные цеолиты приобретают способность сорбировать молекулы различных веществ, которые по своим размерам не превышают диаметра пор каналов, соединяющих микрополости [6]
Структура и химический состав цеолитов определяют их свойства. Однако необходимо учитывать изменчивость состава цеолитов из-за присущего им свойства изоморфизма (Na+Si+4 ⇄ Ca+2Al+3 и т.п.).
Структура и химический состав цеолитов определяют их свойства. Однако необходимо учитывать изменчивость состава цеолитов из-за присущего им свойства изоморфизма (Na+Si+4 ⇄ Ca+2Al+3 и т.п.).
В качестве природных цеолитов были применены высококремнистые фожазит (он же фоязит) Na2Cа[Аl2Si4O12]2•16Н2О, шабазит Са[Аl2Si4О12]•6Н2О и морденит (Cа, К2Nа2)[АlSi5О12]•6Н2О.
Наиболее предпочтительным природным цеолитом, дающим лучшие результаты при использовании его в качестве заявленной целевой добавки, является фожазит цеолит, близкий к шабазиту, но в отличие от последнего редкий. Фожазит кубический, кристаллы октаэдрические, встречается в эффузивных породах - магнитических вулканических породах. Минимальный диаметр наиболее крупных каналов . Шабалит и морденит распространены в базальтах, андезитах и др. Габитус (внешний вид) кристаллов габазита ромбоэдрический (псевдокубический), минимальный диаметр каналов , кристаллы морденита - ромбические, диаметр наиболее крупных каналов [7]
Предложенные добавки эффективно работают в составах фрикционных материалов последнего поколения безасбестовых, экологически чистых, с повышенной термостабильностью.
Предложенные добавки эффективно работают в составах фрикционных материалов последнего поколения безасбестовых, экологически чистых, с повышенной термостабильностью.
Применение природных цеолитов в качестве стабилизатора коэффициента трения нам не известно.
Обычные области применения природных цеолитов химическая, нефтехимическая и нефтеперерабатывающая промышленности, где они применяются в качестве адсорбентов для разделения сложных газовых и жидких смесей, в каталитических процессах, например, в дегидрогенизации бензола, изомеризации ксилола, диспропорционировании толуола и т.п.
Предложенные добавки применяются в обычных составах безасбестовых фрикционных материалов на любом полимерном связующем-предпочтительно фенольное связующее в сочетании с бутадиеннитрильным каучуком.
Наиболее подходящим усиливающим наполнителем является стальное волокно или его смеси с другими волокнами.
В качестве дисперсных наполнителей предпочтительно применение порошкообразных металлов или сплавов, окислов металлов, в качестве регуляторов фрикции барита, сульфида сурьмы и т.п.
Количества используемых ингредиентов обычно применяемые в практике изготовления фрикционных материалов.
Фрикционный материал получают пропиткой полимерным связующим смеси усиливающего наполнителя в виде волокон и фрикционных наполнителей с последующим прессованием при температуре порядка 170oС и давлении порядка 300 кг/см2. Далее осуществляют термообработку при температуре 80-200oС в течение 20-22 ч.
Составы композиций и свойства фрикционных материалов, полученных из них, представлены в примерах 1-5 таблицы.
Нет единого мнения о связи коэффициента стабильности коэффициента трения с содержанием какого-либо компонента во фрикционном материале. Исходя из общих представлений, подтвержденных практикой, важнейшим регулятором стабильности коэффициента трения является стальное волокно, в связи с чем оно присутствует во всех заявленных композициях.
Относительно влияния других добавок, в частности, сорбентов, к числу которых относятся и микропористые цеолиты, можно высказать такое предположение: причиной снижения стабильности коэффициента трения является образование смазывающего слоя из продуктов термодеструкции полимерного связующего в точках физического контакта. Условием образования смазывающего слоя является равенство нормального давления и противодавления смазывающего слоя. Исходя из этого для повышения стабильности коэффициента трения необходимо ввести сорбенты для поглощения продуктов термодеструкции. Подобную роль возможно в известных составах могли играть, например, вещества с развитой поверхностью, к числу которых относятся окислы алюминия, кремния, сажа.
На основе вышеизложенного нам представляется целесообразным для сравнительной характеристики эффективности стабилизации коэффициента трения предложенной добавкой параллельно с заявленными композициями испытать контрольные составы (примеры 6-9), в которых вместо цеолита использованы оксид алюминия, оксид кремния, сажа и их смесь в приблизительно равных соотношениях.
Из полученных композиций отпрессовывают образцы в виде брусков размером 10 х 10 х 15 мм, которые испытывают для оценки трибологических характеристик. Испытания проводят на машине трения 2070 СМТ-1 производства ПО "Точприбор" (г. Иваново) в соответствии с методикой экспресс-оценки фрикционных свойств (коэффициента трения и энергетического износа) полимерных материалов по схеме вытирания канавки с подъемом температуры до 600oС.
Как видно из представленной таблицы, материалы с использованием микропористых цеолитов превосходят по стабильности коэффициента трения контрольные материалы (0,90- 0,92 против 0,85-0,86).
Техническая документация.
1. Фенольная смола СФП-011 ОСТ 6-05-441-78
2. Бутадиеннитрильный каучук с содержанием акрилонитрила 27-35 мас. в виде латекса СКН-30МС (на сухое вещество) ТУ 38103254-75
3. Вулканизующая группа: сера ГОСТ 127-76
оксид цинка ГОСТ 202-84
4. Фурано-эпоксидная смола ФАЭД ТУ 50.02.039.18.80
5. Полиэтиленполиамин ТУ 6-02-594-75
6. Эпоксидная смола ЭД-20 ГОСТ 10587-76
7. Полиалюмофенилсилоксан КО-810 ГОСТ 18565-73
8. Стальное волокно ультратонкое Опытный образец
9. Стеклянное волокно ТУ 6-11-240-77
10.Порошкообразный сплав цинка с магнием Опытный образец
11.Порошкообразная медь ГОСТ 4960-75
12.Сурьма трехсернистая ОСТ 4835-83
13.Сернокислый барий в виде баритового концентрата ГОСТ 4682-84
14.Оксид хрома ГОСТ 2912-79
15.Оксид алюминия ГОСТ 6912-87
16.Оксид кремния ГОСТ 14922-77
17.Сажа (углерод технический) ГОСТ 7885-86
18.Цеолиты: фожазит, шабазит, морденит, гармотом Природные минералы
Синт.цеолит типа СаУ/мол.отношение оксида кремния к оксиду алюминия4,5 - Производство Горьковского опытного заводат
2. Бутадиеннитрильный каучук с содержанием акрилонитрила 27-35 мас. в виде латекса СКН-30МС (на сухое вещество) ТУ 38103254-75
3. Вулканизующая группа: сера ГОСТ 127-76
оксид цинка ГОСТ 202-84
4. Фурано-эпоксидная смола ФАЭД ТУ 50.02.039.18.80
5. Полиэтиленполиамин ТУ 6-02-594-75
6. Эпоксидная смола ЭД-20 ГОСТ 10587-76
7. Полиалюмофенилсилоксан КО-810 ГОСТ 18565-73
8. Стальное волокно ультратонкое Опытный образец
9. Стеклянное волокно ТУ 6-11-240-77
10.Порошкообразный сплав цинка с магнием Опытный образец
11.Порошкообразная медь ГОСТ 4960-75
12.Сурьма трехсернистая ОСТ 4835-83
13.Сернокислый барий в виде баритового концентрата ГОСТ 4682-84
14.Оксид хрома ГОСТ 2912-79
15.Оксид алюминия ГОСТ 6912-87
16.Оксид кремния ГОСТ 14922-77
17.Сажа (углерод технический) ГОСТ 7885-86
18.Цеолиты: фожазит, шабазит, морденит, гармотом Природные минералы
Синт.цеолит типа СаУ/мол.отношение оксида кремния к оксиду алюминия4,5 - Производство Горьковского опытного заводат
Claims (1)
- Применение природных цеолитов, выбранных из группы, включающей фожазит, шабазит или морденит, в качестве добавки, стабилизирующей коэффициент трения фрикционных материалов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96113355A RU2081129C1 (ru) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Природные цеолиты в качестве добавки, стабилизирующей коэффициент трения фрикционных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96113355A RU2081129C1 (ru) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Природные цеолиты в качестве добавки, стабилизирующей коэффициент трения фрикционных материалов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2081129C1 true RU2081129C1 (ru) | 1997-06-10 |
RU96113355A RU96113355A (ru) | 1997-10-20 |
Family
ID=20182691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96113355A RU2081129C1 (ru) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Природные цеолиты в качестве добавки, стабилизирующей коэффициент трения фрикционных материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2081129C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0959262A1 (en) * | 1998-05-18 | 1999-11-24 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Non-asbestos disc brake pad for automobiles |
-
1996
- 1996-07-17 RU RU96113355A patent/RU2081129C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Заявка Японии N 0174232, кл. C 08 J 5/14, 1989. 2. Авторское свидетельство СССР N 1674546, кл. C 08 J 5/14, 1992. 3. Патент РФ N 2001056, кл. C 08 J 5/14, 1993. 4. Патент США N 4324706, кл. C 08 L 21/00, 1982. 5. Патент Великобритании N 2016027, кл. C 08 J 5/14, 1979. 6. Временные методические рекомендации по проведению геологоразведочных работ и оценке качества цеолитсодержащих пород. Казань, 1990, с. 3 - 10. 7. Минералогическая энциклопедия. - М.: Недра, Лениградское отделение, 1985, с. 426, 472, 482. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0959262A1 (en) * | 1998-05-18 | 1999-11-24 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Non-asbestos disc brake pad for automobiles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4373038A (en) | Asbestos-free friction material | |
US3967037A (en) | Friction material for brake linings and the like | |
SU1114340A3 (ru) | Фрикционный материал | |
US4278584A (en) | Organic friction material | |
JPS5918429B2 (ja) | 有機摩擦材料 | |
WO1988000930A1 (en) | Cementitious composite friction compositions | |
CN110300787B (zh) | 摩擦材料组合物、摩擦材料和摩擦部件 | |
KR20190086488A (ko) | 마찰재 | |
TW201500534A (zh) | 摩擦材料及鼓式煞車用摩擦材料 | |
RU2081129C1 (ru) | Природные цеолиты в качестве добавки, стабилизирующей коэффициент трения фрикционных материалов | |
JPS649243B2 (ru) | ||
ZA200604173B (en) | Friction material | |
RU2081133C1 (ru) | Композиция для безасбестового фрикционного материала | |
JPH04106183A (ja) | 非石綿系摩擦材 | |
WO2019022012A1 (ja) | 乾式ブレーキ用摩擦材 | |
WO2023112697A1 (ja) | 摩擦調整材、摩擦材組成物、摩擦材、及び摩擦部材 | |
JP2009102584A (ja) | ブレーキ摩擦材 | |
RU2009149C1 (ru) | Композиция для безасбестового фрикционного материала | |
JPS594464B2 (ja) | 摩擦材 | |
JPH01158238A (ja) | 摩擦材組成物 | |
JPS6038488A (ja) | 摩擦材 | |
WO2022030164A1 (ja) | 摩擦調整材、摩擦材組成物、摩擦材、及び摩擦部材 | |
JPH01272684A (ja) | ブレーキ用無石綿摩擦材 | |
JPH04106182A (ja) | 非石綿系摩擦材 | |
RU2207458C2 (ru) | Фрикционное изделие |