SE431989B - Pa organiska bindemedel baserat friktionsmaterial - Google Patents

Pa organiska bindemedel baserat friktionsmaterial

Info

Publication number
SE431989B
SE431989B SE7904730A SE7904730A SE431989B SE 431989 B SE431989 B SE 431989B SE 7904730 A SE7904730 A SE 7904730A SE 7904730 A SE7904730 A SE 7904730A SE 431989 B SE431989 B SE 431989B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
composition
friction
weight
friction material
fibers
Prior art date
Application number
SE7904730A
Other languages
English (en)
Other versions
SE7904730L (sv
Inventor
B W Klein
M G Jacko
Original Assignee
Bendix Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bendix Corp filed Critical Bendix Corp
Publication of SE7904730L publication Critical patent/SE7904730L/sv
Publication of SE431989B publication Critical patent/SE431989B/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02Composition of linings ; Methods of manufacturing
    • F16D69/025Compositions based on an organic binder
    • F16D69/026Compositions based on an organic binder containing fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02Composition of linings ; Methods of manufacturing
    • F16D69/021Composition of linings ; Methods of manufacturing containing asbestos
    • F16D69/022Composition of linings ; Methods of manufacturing containing asbestos in the form of fibres
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2200/00Materials; Production methods therefor
    • F16D2200/006Materials; Production methods therefor containing fibres or particles
    • F16D2200/0069Materials; Production methods therefor containing fibres or particles being characterised by their size

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

7904730-4 fibrer, blir olyckligtvis en andel av asbestaæofta luftburen i mängder, som överskrider exponeringsbestämelserna för as- bestfibrer i USA, såsom bestäms genom Occupational Safety Health Act av 1970.
I ett försök att reducera miljöföroreningen genom asbetsfibrer och därigenom fortsätta tillverkningen av organiska friktions- belägg på asbestbasis har en vattenslamprocess, som anges i en amerikansk patentskrift utvärderats. Vattenslammet kan överfö- ras genom en tillverkningsanordning utan förorening av den om- givande miljön med asbestfibrer. Innan friktionsmaterialet kan härdas, mäste emellertid vattnet i slamet avlägsnas för att säkerställa att ett framställt belägg har väsentligen samma funktionsegenskaper som ett belägg, vilka framställs av en torr blandning. Denna process ökar olyckligtvis tillverkningskostna- den för broms- eller kopplingsbelägg och löser icke med säkerhet emissionsproblemen under färdigställning och inspektion.
I ett försök att använda lätt tillgängliga material och sama tillverkningsutrustning som för närvarande finns, har det före- slagits att glas- och/eller mineralfibrer används i stället för åtminstone en andel av asbestfyllmedel. I den amerikanska pa- tentskriften 3 967 037 anges ett flertal beläggningskompositio- ner som utnyttjar glasfibrer i stället för asbest. Genom experi- ment har det fastställts att dylika beläggningskompositioner under normala drifttillstând åstadkommer bromsbuller, allvarlig rotorrepning och nötning samt kort livslängd hos friktionsma- terialet, när belägget sammanpassas med en gjutjärnsrotor eller -trumma.
*Det är därför ett väsentligt ändamål med föreliggande uppfin- ning att anvisa ett friktionsmaterial på organisk basis för an- vändning såsom ett friktionsbelägg, varvid friktionskoeffici- enten och nötningshastigheten är stabiliserade över ett drifts- område under ingrepp av friktionsmaterialbelägget med en samman- passande yta, dvs. upp till temperaturer så höga som 500°C, medan de hälsorisker väsentligen undviks som uppträder vid till- verkning av friktionsbelägget, vilket innehåller stora mängder av asbestfibrer. 7904730-4 Detta ändamål uppnås enligt uppfinningens principer och i fal- let med ett friktionsmaterial av det slag som innehåller en blandning av 8 till 15 viktprocent av en härdnlast, såsom en fenolplast, 20 till 35 viktprocent av fibrer, valda ur en grupp bestående av glas-, mineral- och asbetsfibrer, upp till 25 vikt- procent av metall eller metalloxidpartiklar, upptill 10 vikt- procent av organiska modifierare och 5-25 viktprocent _oorga- niska modifierare tack vare det faktum att detta material vidare innehåller 15 till 35 viktprocent av kol och/eller grafitpar- tiklar, varvid härdplasten härdas till bildande av en matris för att hålla kol och/eller grafitpartiklarna i ett fixerat samband i förhållande till de utvalda fibrerna, metall- eller metalloxidpartiklar, organiska och oorganiska modifierare, så att kol och/eller grafitpartiklarna modifierar avnötningsef- fekten hos fibrerna på en sammanpassande yta för att hindra för- sämring av denna.
I en föredragen utföringsform av uppfinningen kommer förhål- landet mellan kol och/eller grafitpartiklar och glasfibrer att vara omkring 2:1. Med ett dylikt förhållande har det visat sig att friktionsmaterialet uppvisar en väsentligen likformig frik- tionskoefficient upptill SOOOC, utan att nämnvärd avnötning uppkommer. Dessutom är avnötningseffekten av glasfibrerna på en roterande slitya väsentligen reducerad. Vidare har det visat sig möjligt att helt eliminera asbestfibrerna i många fall un- der förbättring av driftprestationerna hos friktionsbelägget utöver tidigare kända friktionsmaterial på organisk bas.
Egenskaperna och fördelarna med föreliggande uppfinning fram- går tydligare genom följande beskrivning av några provade kom- positioner, vilka ges endast såsom exempel och under hänvis- ning till bifogade ritningar, på vilka fig. l, 3, 5, 7, 9, ll, 13, 15, 17, 19, 21 och 23 är diagram för jämförelse av frik- tionskoefficienten hos material, framställda enligt uppfin- ningens principer med ett typiskt organiskt friktionsbelägg vid olika temperaturer, fig. 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 och 24 är diagram, vilka jämför förslitningshastigheter- na hos de friktionsmaterial som framställs enligt uppfinningens 7904736-4 principer med typiska organiska friktionsbelägg vid olika tem- peraturer, samt fig. 25 en tabell, vilken visar de komponenter som ingår i friktionsmaterial, vilka framställs enligt uppfin- ningen.
För att utvärdera de friktionsmaterial som anvisas genom upp- finningen komponerades och analyserades ett typiskt asbest- friktionsmaterial A i fig. 25 för att bilda en standard eller en basis och illustrera en acceptabel friktionskoefficient och avnötningshastighet för ett bromsbelägg hos en automobil.
Fig. 25 illustrerar även modifikationerna, som är förbundna med kompositionen av materialet A för att alstra det friktionsma- terial.med hög kolhalt, som framställs enligt uppfinningen för både asbesthaltiga och asbestfria kompositioner.
Ingredienserna i kompositionen av materialet A och kompositio- nerna av materialen enligt uppfinningen bereddes till broms- friktionsbelägg på följande sätt, som beskrivs i detalj för bas- linjen eller standardkompositionen av material A.
Asbestfibrer, zinkpulver, organiska modifierare (två delar av kasjunötpulver och en del gummiskrot), oorganisk modifierare (baryter) och torr fenolplast av komposition A, som visas i fig. 25 blandades tillsammans till en homogen blandning alst- rats. Därefter placerades denna homogena blandning i en form och pressades till en brikett. Briketten överfördes därefter till en press och pressades vid omkring 350 kp/cmz, medan bri- kettens temperatur höjdes till omkring l35°C. Denna temperatur bringade fenolhartset att flyta genom hela blaflningen och bilda en matris för att hålla de andra ingredienserna i ett fixerat läget. Därefter överfördes briketten till en härdugn med en temperatur av omkring 26000 för att ytterligare härda fenol- hartset. Friktionsytan hos den härdade briketten slipades där- efter till en specifik dimension, motsvarande en bromsdyna.
Denna bromsdyna samanpassades med en enhet av bygel och rotor hos en fordonsbroms. Bygel och rotorenheten monterades på en tröghetsdynamometer. 79Û473Û~4 Proceduren med tröghetsdynamometern kombinerade proven be- träffande_ prestation och avnötning såsom funktion av tempe- raturen, med tyngdpunkten placerad på friktionsändfingen vid ökad driftsanvändning, som är typisk för bromsar med massiv rotor, vilka används på europeiska fordon, samt bromstyper, vilka för närvarande utvecklas för inhemsk användning på små bilar. En broms med 44 mm diameter, som för närvarande används på 1977 års modell av Volksvagen, sammanpassades med 23 cmz skivdynor med en effektiv radie av 9,60 cm. En 26,6 cm däck- rullningsradie och en hjulbelastning av 390 kg användes. Prov- proceduren innehöll följande: effektivitetsprov före polering (vid- so, sho, 110 km/h för reteraetioner ev 3, 4, s och 6 m/sekz med början med en begynnelserotortemperatur av lO0°C); 100 po-- leringsstopp (64-0 km/h vid 4,5 m/sekz från l00°C begynnelse- rotortemperatur), aïektivitet efter polering, 50 stopp vid 200°C so stopp vid 3oo°c, effektivitet efter 3oo°c, so etapp via 4oo°c, effektivitet efter 400°C, 50 stopp vid 500°C, effektivitet efter SOOOC, 50 ompoleringsstopp vid l00°C samt en slutlig effektivitet De data som anges i fig. l till 24 ger friktionsnivåerna vid polering via 1oo°c, 2oo°c, 3oo°c, 4oo°c, soo°c i fertverighete- tillstånd och värden vid polering vid lO0°C, 200°C, 300°C, 400°C, 50000 och ompolering.
Friktionskoefficienten mättes och visas såsom kurvan 100 i fig. l. Förslitningen av bromsdynorna, som uppträdde vid de olika temperaturerna beräknades och visas av kurvan 102 i fig. 2. Det bör observeras att avnötningshastigheten hos komposition A är acceptabel under 200°C. När fordon, som är utrustade med dylika bromsar, vilka ansatts upprepade gånger, kommer emellertid den värmeenergi som alstras att snabbt ökas och förslitningshastig- heten över 30000 når en Oacceptabel nivå; På grund av de standardbestämmelser för stopp som fastställts av Department of Transportation i FMVSS 105-75, når de maximala driftstemperaturer som alstras, när ett fordon bringas till stillestånd under upprepade panikbromsningsförhållanden, ofta 4000C. Typiska, organiska standardfriktionsbelägg med asbest, även om de alstrar acceptabla friktionskoefficienter, skadas 7904730-4 sålunda, emedan förslitningshastigheten ökas Vexponentiellt över 300°C, såsom visas av fig. 2. Det är sålunda uppenbart att de typiska materialen på asbestbasis vid användning såsom ett bromsbelägg icke motsvarar de aktuella friktionskraven från automobilindustrin under bibehållande av alla andra egen- skaper.
På grund av de överlägsna värmeegenskaperna hos kol och/eller grafit framför organiska friktionsmodifierare har det beslu- tats.att utbyta 23 viktprocent av kol mot en andel av asbest- halten i kompositionen A, för att framställa komposition B en- ligt fig. 25. Dessutom eliminerades i komposition B de orga- niska modifierarna i komposition A och metallhalten (övervä- gande kopparpulver) och procenthalten baryter ökades. Kompo- sition B blandades och behandlades till ett friktionsmaterial för en bromsdyna på samma sätt som komposition A. Bromsdynan enligt komposition B monterades i bromsens bygel och tröghets- dynamometerprovet utfördes. Friktionskoefficientaihos komposi- tion B illustreras av kurvan IO4 i fig. l och nötningshastig- heten av kurvan 106 i fig. 2. Såsom visas i fig. 2, minskade tillsatsen av kolmaterialet väsentligt högtemperaturnötningen av komposition B, som uppträdde i omrâdet 300 till 500°C.
Det ansågs att den bromsdyna som framställts av komposition B hade benägenhet för huller och därför modifierades komposi- tion B genom tillsats av gummiskrot och fenolhartset reduce- rades för att alstra komposition C, såsom visas i fig. 25.
Komposition C bereddes därefter till en bromsdyna och mon- terades i bromsens bygel hos tröghetsdynamometern. Såsom visas i fig. l, alstrade komposition C en friktionskoefficient, som illustreras av kurvan 108, och den nötningshastighet som illu- streras av kurvan 110 i fig. 2.
Medan både friktionskoefficienten och nötningshastigheten för kompositionerna B och C visar en förbättring framför komposi- tion A, är asbestmaterialet i dessa tillräckligt för att med- föra emissionsproblem vid tillverkningen och efterföljande hantering av dessa i förhållande till the Clean Air and Health 7904730-4 Standard Acts of 1970 in USA. Det bestämdes därefter att kom- position B och C skulle modifieras genom utbyte av glas- och mineralfiber i stället för asbest, för att överensstämma med dessa standardbestämmelser.
Medan de flesta typer av glas och mineralfibrer skulle vara acceptabla för användning i en konposition av material, som framställs enligt uppfinningens principer, var alla de kompo- sitioner som provades framställda av kommersiellt tillgängliga glasfibrer, allmänt betecknade inom industrin såsom E glas, och mineralfibrer med följande egenskaper: glasfiberkomposition i viktprocent, kiseldioxid 54,5, aluminiumoxid 14,5, kalcium- oxid 17,0, magnesiumoxid 4,5, boroxid 8,5 och natriumoxid 1,0.
Fiberdiametrarna kan variera från 5 till l5,um och fiberläng- derna kan variera från 250 till 10.000/um. Fiberytan behandlas med ett silaniseringsmedel för att förbättra adhesionen mellan harts och fiber.Mineralfiberkompositionen var i viktprocent kiseldioxid 42,0, aluminiumoxid 8,0, kalciumoxid 35,0, magne- siumoxid 8,0 och andra oxider 7,0. Fiberdiametrarna kan vari- era från l till 15/um och fiberlängderna kan variera från 40 till 1.000/um. Fiberytan är behandlad med ett silaniserings- medel för att förbättra adhesionen mellan harts och fiber.
Komposition B modifierades genom lika volymprocentutbyten av glasfiber och mineralfiber i stället för asbest i denna för att framställa komposition D, som visas i fig. 25. Komposition D bereddes till en bromsdyna och provades på tröghetsdynamo- metern, samt uppvisade därvid en friktionskoefficient, som illu- streras av kurvan ll2 i fig. 3 och en nötningshastighet, vil- ken illustreras av kurvan 114 i fig. 4. Såsom visas i fig. 3 hade komposition D bättre prestation i driftområdet vid hög temperatur över 200°C än baslinjens asbestkomposition A, medan nötningshastigheten, som visas i fig. 4, var likartad med den som gällde för asbestkomposition B enligt kurvan 106.
Komposition C modifierades på likartat sätt genom lika volym- utbyten av glasfiber och mineralfiber i stället för asbesten i 7904730-4 8 denna för att framställa komposition E visad i fig. 25. Kom- position E bereddes till en bromsdyna och provades på en trög- hetsdynamometer, samt uppvisade därvid en friktionskoefficient illustrerad av kurvan 116 i fig. 5 och en nötningshastighet, som illustreras av kurvan 118 i fig. 6. Såsom visas i fig. 5 och 6, kunde komposition E betraktas såsom helt ekvivalent med komposition C i driftsegenskaper.
Vid undersökning av den rotor som använts vid provning av kom- positionerna D och E saknades rotorförsämring eller repning, som var vanlig i alla tidigare kompositioner, vilka innehöll glasfiber. De samansättningar av material som illustreras av baskompositionerna D och E, förutom att de åstadkom ett för- bättrat friktionsbelägg genom elimineringen av asbest, kunde sålunda beredas utan överskridande av den Clean Air and Health Standards Act of 1970 som för närvarande är i kraft i USA.
Emedan komposition E hade en total, lägre nötningshastighet än komposition D, valdes den såsom ett hasmaterial för modi- fikation för att upprätta olika gränser för den grupp av frik- tionsmaterial med hög kolhalt utan asbest som behandlas senare.
På grund av tillgängligheten och den lägre kostnaden för järn partiklar eller -pulver jämfört med kopparpartiklar eller -pul- ver, substtuerades järnpulver i komposition E för att framstäl- la kompoation F visad i fig. 25. Komposition F bereddes till en bromsdyna och vid provning på tröghetsdynamometern uppvisade den en friktionskoefficient, som illustreras av kurvan 120 i fig. 7 och en nötningshastighet visad av kurvan 122 i fig. 8.
Såsom visas i fig. 7, stabiliserade järnpartiklarna i kompo- sition F friktionskoefficienten genom det föreslagna drifts- området för friktionsmaterialet. Nötningshastigheten, som visas av kurvan 122 i fig. 8, motsvarar emellertid icke nötningshas- tigheten hos komposition E, visad av kurvan ll8, över 400°C, även om nötningshastigheten var en väsentlig förbättring fram- för material på asbestbasis, såsom illustreras av kurvan 102 i fig. 2 i driftområdet 300 till 400°C. 7904730-4 9 Under vissa förhållanden alstrar friktionsmaterial, som inne- håller en stor mängd metallpartiklar eller pulver, såsom järn eller kopparpulverhalterna i komposition D, E och F, buller under bromsansättning. Emedan grafit och/eller kol har ljud- dämpande egenskaper, bestämdes det att undersöka verkan av variationer i kol och/eller grafithalten i kompositionerna E och F för att minska buller, som alstras under bromsansätt- ning.
En större mängd av kolpartiklar tillsattes därför i komposi- tion F medan baryterna reducerades för att alstra komposition G i fig. 25. Komposition G bereddes till bromsdynor och prova- des på tröghetsdynamometern. Friktionskoefficienten för kompo- sition G erhålls såsom kurvan l24 i fig. 9 och en nötningshas- tighet, som visas av kurvan 126 i fig. 10. Av fig. 9 framgår att komposition G alstrade en friktionsökning vid 200°C med en mindre förlust vid 50000. Nötningshastigheten i kurvan 126 var skenbart identiskt lika med nötningshastigheten hos kompo- sition F, visad av kurvan 122.
Emedan ett huvudändamâl med utvecklingen av friktionsmaterial för tung tjänst är att erhålla en komposition med bästa möj- liga nötningsresistens, såsom demonstreras av komposition E över 500°C, kommer vidare behandling att centreras på kompo- sitioner, innehållande kopparpartiklar eller partiklar på kop- parbasis i stället för järnpartiklar.
Komposition H, som visas i fig. 25 härleddes från komposition E genom substitution av lika mängder av naturlig och syntetisk grafit i stället för kolpartiklarna i komposition E. Komposi- tion H bereddes till bromsdynor och provades på tröghetsdyna- mometern och visade därvid en friktionskoefficient, visad av kurvan 128 i fig. ll, och en nötningshastighet, som visas av kurvan l30 i fig. 12. Även om friktionskoefficienten hos kompo- sition H, visad i fig. ll, är skenbart likartad med E, försäm- rades nötningshastigheten, som visas i fig. 12, något men är fortfarande acceptabel för bromsdynor på de flesta fordon. 7904730-4 :Lu För att förbättra nötningshastigheten hos komposition H före- slogs att hela kol- och/eller grafitpartiklarna eller pulvren i denna skulle uppbyggas uteslutande av grova, syntetiska gra- fitpartiklar för att framställa komposition I, visad i fig. 25.
Komposition I bereddes till bromsdynor och prövades på tröghets- dynamometern samt uppvisade därvid en friktionskoefficient, il- lustrerad av kurvan 132 i fig. 13 och en nötningshastighet en- ligt kurvan 134 i fig. 14. Såsom framgår vid jämförelse mellan kurvorna 116 och 132 i fig. 13 och kurvorna 118 och 134 i fig. 14, är friktionskoefficienten och nötningshastigheten hos kom- position I ekvivalent med komposition E. Mera väsentligt är att det bestämdes att det buller som var förbundet med dynor med hög mtallhalt kunde dämpas till en acceptabel nivå genom tillsats av grafitpartiklar eller -pulver.
För att utvärdera effekten av metallpulver eller -partiklar på basgruppen av friktionsmaterial med hög kolhalt och utan asbest enligt komposition E, eliminerades metallpulvret eller partik- larna och barythalten ökades till 18 viktprocent av den totala kompositionen, för att utveckla komposition J enligt fig. 25.
Komposition J bereddes till bromsdynor och uppvisade vid prov- ning i tröghetsdynamometern en friktionskoefficient enligt kur- van 136 i fig. 15 och en nötningshastighet enligt kurvan 138 i fig. 16. Medan friktionskoefficienten hos komposition J, visad av kurvan 136, är likartad med baskompositionen E utan asbest, är nötningshastigheten, som visas av kurvan 138, vid 500°C säm- re än nötningen hos både kompositionen E enligt kurvan 118 i fig. 16 och asbestkompositionen A, visad av kurvan 102 i fig. 2.
Komposition J kan sålunda icke synas acceptabel för användning vid tung drift. * I ett försök att öka friktionskoefficienten hos komposition E föreslogs att en andel av kolet och/eller grafiten i denna er- sattes med kasjunötpulver för att framställa komposition K, vi- sad i fig. 25. Vid beredning till bromsdynor och provning på tröghetsdynamometern uppvisade komposition K en friktionskoef- ficient enligt kurvan 140 i fig. 17 och en nötningshastighet enligt kurvan 142 i fig. 18. Såsom framgår av fig. 17 och 18 7904730-4 ll är friktionskoefficienten hos komposition K en förbättring framför både kompositionerna A enligt fig. l och identiskt lika med kompositionen E enligt fig. 17 men nötningshastig- heten hos komposition K utgör en förbättring endast framför komposition A enligt fig. 2.
För att åstadkomma den optimala procenthalten av kol och/eller grafitpartiklar eller pulver i komposition E, beslöts att ute- sluta baryter och motsvarande öka kolpartiklarna för att fram- ställa komposition L enligt fig. 25. Vid beredning till broms- dynor och provning på en tröghetsdynamometer uppvisade kompo- sition L en friktionskoefficient enligt kurvan 143 i fig. 19 och en nötningshastighet, visad av kurvan 144 i fig. 20. Såsom visas i fig. 20, är nötningshastigheten ekvivalent med komposi- tion E enligt kurvan 118 upp till 4oo°c.
Emedan nötningshastigheten vid hög temperatur hos komposition L är väsentligen stabil mellan 200 till 400°C, beslöts att kompo- sition E skulle modifieras genom en reduktion av mineralfiber- halten under ytterligare ökning av kolpartikelhalten, med volym- procenten av de återstående ingredienserna oförändrad, för att alstra komposition M enligt fig. 25. Vid beredning till en bromsskivdyna och provning på tröghetsdynamometern uppvisade komposition M en friktionskoefficient enligt kuvan 146 i fig. 21 och en nötningshastighet enligt kurvan l48 i fig. 22. Av fig. 21 framgår att friktionskoefficienten för komposition M är högre än hos grundkompositionen E genom hela temperaturom- rådet och nötningshastigheten vid l00 till 400°C är väsentligen ekvivalent med komposition L.
Emedan mässingsspån eller -partiklar normalt är lättare till- gängliga till lägre kostnad än kopparpartiklar eller kopparoxid, beslöts att substituera mässing för kopparpartiklarna i komposi- tion E för att framställa komposition N enligt fio. 25. Vid be- redning till bromsdynor och provning på tröghetsdynamometern uppvisade komposition N en friktionskoefficient enligt kurvan 150 i fig. 23 och en nötningshastighet enligt kurvan 152 i fig. 24. Medan friktionskoefficienten är skenbart identiskt lika med 7904730-4 12 komposition E, är nötningshastigheten likformigt svagare genom hela temperaturområdet. Ur de ovan beskrivna proven av broms- dynor, konstruerade av kompositioner med hög kol- eller grafit- halt kunde följande slutsatser dras: Alla kompositioner som provats, vilka innehöll mellan 17 till 35 viktprocent kol och/eller grafitpartiklar, uppvisade lägre nötning vid hög temperatur än den tidigare kända asbesthaltiga baskompositionen.
Kompositioner av material, som innehöll glas- och mineralfibrer i närvaro av kol, har en högre nötningshastighet, när modifiera- ren av metallpulver eller -partiklar utesluts.
Substitution av glasfiber och mineralfiber i stället för asbest i friktionsmaterialkompositioner i närvaro av en väsentligen lika mängd av kol och/eller grafit alstrar en komposition, som har en stabil friktionskoefficient och en låg nötning vid an- vändning i ett bromsbelägg i bromsansättningar, vilka alstrar värmeenergi upp till 500°C.
Bullerproblem i förbindelse med hög metallhalt i friktionsma- terialkoznpositioner kan dämpas ned genom införande av synte- tiska grafitpartiklar i bromsbeläggskompositionerna.
Friktionskoefficienten hos kompositionen på glas- och mineral* fiberbasis förbättras genom en kombination av härdat pulver av kasjuplastvätska och kolpartiklar.
Substitutionen av järnpartiklar eller järnoxid i stället för kopparpartiklar eller kopparoxid i kompositionen på glasfiber eller mineralfiberbasis i närvaro av kol och/eller grafitpar- tiklar alstrade en komposition med väsentligen likformig frik- tionskoefficient i driftsområdet för en fordonsbroms.
Den beskrivna kompositionen av friktionsmaterial för användning såsom.bromsbeläqg, innehållande glas- och mineralfibrer och en hög kol- eller grafithalt kommer slutligen icke att repa eller försämra en motsvarande bromsyta.

Claims (8)

7904730-4 13 PATENTKRAV.
1. l. Friktionsmaterial på organisk basis, såsom ett frik- tionsbelägg, innehållande en blandning av 8 till 15 viktpro- cent av en härdplast, såsom en fenolplast, 20 till 35 viktpro- cent glas-, mineral- och/eller asbestfibrer, upp till 25 vikt- procent av metall- eller metalloxidpartiklar, upp till 10 vikt- procent av organiska modifierare samt 5 till 25 viktprocent av oorganiska modifierare, k ä n n e t e c k n a t av att det vi- dare.innehåller 15 till 35 viktprocent av kol och/eller grafit- partiklar, varvid härdplasten är härdad till bildande av en matris för att hålla kol- och/eller grafitpartiklarna i ett fixerat samband i förhållande till de utvalda fibrerna, metall- eller metalloxidpartiklarna, de organiska och oorganiska modi- fierarna, så att kol och/eller grafitpartiklarna modifierar nöt- ningseffekten av fibrerna på en sammanpassande yta, för att hind- ra försämring av denna.
2. Friktionsmaterial enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k- n a t av att förhållandet mellan kol- och/eller grafitpartiklar samt glasfibrer är omkring 2:1.
3. Friktionsmaterial enligt patentkravet l eller 2, k ä n - n e t e c k n a t av att det innehåller åtminstone 14 viktpro- cent av glasfibrer.
4. Friktionsmaterial enligt något av patentkraven 1 till 3, k ä n n e t e c k n a t av att det innehåller en kombination av lika viktmängder av glas och mineralfibrer.
5. Friktionsmaterial enligt något av patentkraven 1 till 4, k ä n n e t e c k n a t av att det innehåller åtminstone 20 viktprocent av asbestfibrer.
6. Friktionsmaterial enligt något av patentkraven l till 5, k ä n n e t e c k n a t av att metall eller metalloxidpartik- larna är av järn, järnoxid, koppar, kopparoxid och/eller mäs- sing. 7904730-4 14
7. Friktionsmaterial enligt patentkravet 6, k ä n n e f t e c k n a t av att det innehåller åtminstone 5 viktprocent järnpulver.
8. Friktionsmaterial enligt patentkravet 6, k ä n n e - t e c k n a t av att det innehåller åtminstone 10 viktprocent kopparpulver.
SE7904730A 1978-06-02 1979-05-30 Pa organiska bindemedel baserat friktionsmaterial SE431989B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/911,848 US4175070A (en) 1978-06-02 1978-06-02 High carbon friction material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7904730L SE7904730L (sv) 1979-12-03
SE431989B true SE431989B (sv) 1984-03-12

Family

ID=25430962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7904730A SE431989B (sv) 1978-06-02 1979-05-30 Pa organiska bindemedel baserat friktionsmaterial

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4175070A (sv)
JP (1) JPS5527380A (sv)
AR (1) AR222487A1 (sv)
AU (1) AU527045B2 (sv)
BR (1) BR7903530A (sv)
CA (1) CA1129574A (sv)
DE (1) DE2922251A1 (sv)
ES (1) ES8702460A1 (sv)
FR (1) FR2427514A1 (sv)
GB (1) GB2022110B (sv)
IT (1) IT1121756B (sv)
MX (1) MX150661A (sv)
SE (1) SE431989B (sv)
SU (1) SU1114340A3 (sv)
YU (1) YU39693B (sv)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2429066A1 (fr) * 1978-06-20 1980-01-18 Roulements Soc Nouvelle Produit, notamment pour la fabrication de garnitures de friction
DE2934209C2 (de) * 1979-05-28 1982-04-01 Akebono Brake Industry Co. Ltd., Tokyo Reibungsmaterial
FR2489455B1 (fr) * 1980-09-04 1986-04-11 Valeo Garniture de friction, notamment pour freins, embrayages et autres applications
JPS58191339A (ja) * 1982-04-30 1983-11-08 Aisin Chem Co Ltd 湿式摩擦材
JPS5980539A (ja) * 1982-10-28 1984-05-10 Aisin Chem Co Ltd 湿式摩擦材
JPS61141782A (ja) * 1984-12-13 1986-06-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 摩擦材
JPS6362925A (ja) * 1986-08-29 1988-03-19 Toyota Motor Corp レジンモ−ルド系クラツチ用摩擦材料組成物
JPS6369833A (ja) * 1986-09-11 1988-03-29 Toyota Motor Corp 非研磨モ−ルド摩擦部材の製造方法
US5273819A (en) * 1986-10-15 1993-12-28 Jex Edward R Fiber reinforced resin composites, method of manufacture and improved composite products
US4815572A (en) * 1987-07-24 1989-03-28 Parker-Hannifin Corporation Brake system with improved brake material
DE3901366C2 (de) * 1989-01-18 1997-07-17 Dieffenbacher Gmbh Maschf Verfahren und Vorrichtung zur Beheizung einer kontinuierlich arbeitenden Heizplattenpresse
US5118544A (en) * 1989-09-21 1992-06-02 Ceram-Sna Inc. Heat resistant composition processable by vacuum forming
JP2815199B2 (ja) * 1989-10-18 1998-10-27 東芝タンガロイ株式会社 湿式摩擦材料
US5250588A (en) * 1990-01-16 1993-10-05 Ceram Sna Inc. Organic friction material composition for use to produce friction linings
US5076986A (en) * 1990-10-03 1991-12-31 Ceram Sna Inc. Process for manufacturing a composite material
US5352305A (en) * 1991-10-16 1994-10-04 Dayton Walther Corporation Prestressed brake drum or rotor
US5339931A (en) * 1993-05-07 1994-08-23 Allied-Signal Inc. Porous copper powder modified friction material
US5573579A (en) * 1994-03-17 1996-11-12 Osaka Gas Company, Ltd. Method for producing friction material
US6572712B2 (en) 2000-12-14 2003-06-03 Waupaca Foundry, Inc. Compacted graphite iron brake drum
US7033485B2 (en) * 2001-05-11 2006-04-25 Koppers Industries Of Delaware, Inc. Coal tar and hydrocarbon mixture pitch production using a high efficiency evaporative distillation process
CN101166777B (zh) * 2005-04-26 2011-08-03 博格华纳公司 摩擦材料
JP2007071220A (ja) * 2005-09-02 2007-03-22 Advics:Kk 摩擦対
MD86Y (ro) * 2006-10-04 2009-09-30 Владимир КЛЕЙМЕНОВ Compoziţie a materialului de fricţiune
EP2028221A1 (en) * 2007-08-03 2009-02-25 Borgwarner, Inc. Friction material with silicon
RU2473571C2 (ru) * 2008-12-29 2013-01-27 Владимир Иванович Колесников Способ получения высокопрочного фрикционного пресс-материала
CN102492395B (zh) * 2011-11-29 2013-11-06 重庆红宇摩擦制品有限公司 加入高回弹石墨的低金属摩擦材料的配方及制备方法
WO2014065384A1 (ja) * 2012-10-26 2014-05-01 住友ベークライト株式会社 裏板用組成物、裏板、ブレーキパッドおよびキャリパ装置
CN103629281A (zh) * 2013-11-15 2014-03-12 宁国飞鹰汽车零部件股份有限公司 一种陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片及其制备方法
US10233988B2 (en) 2015-09-23 2019-03-19 Akebono Brake Industry Co., Ltd Friction material
RU2630527C1 (ru) * 2016-09-09 2017-09-11 Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации Способ обработки мелкодисперсных порошковых наполнителей композиционных материалов
CN112625458B (zh) * 2020-12-11 2022-09-09 黄山菲英汽车零部件有限公司 一种高性能汽车刹车片摩擦材料及其刹车片

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1290674A (fr) * 1961-05-30 1962-04-13 Johns Manville Composition de patin de frein
US3297599A (en) * 1965-05-24 1967-01-10 Johns Manville Friction composition for high energy service
US3477983A (en) * 1966-06-23 1969-11-11 Abex Corp Friction elements
FR1575746A (sv) * 1968-04-26 1969-07-25
CA998792A (en) * 1972-01-31 1976-10-19 Francis W. Aldrich Carbon and metal or metal oxide friction compositions
US4051097A (en) * 1972-01-31 1977-09-27 The Bendix Corporation Carbon metallic friction composition
CA991805A (en) * 1972-05-15 1976-06-29 Johns-Manville Corporation Molded composition disc brake
US3856120A (en) * 1972-12-14 1974-12-24 Bendix Corp Disc brake with semi-metallic and organic friction pads
US3832325A (en) * 1973-04-23 1974-08-27 Johns Manville Wear resistant composition brake block
JPS5061384A (sv) * 1973-10-02 1975-05-26
US3972394A (en) * 1975-09-08 1976-08-03 The Bendix Corporation Friction material
GB1604839A (en) * 1977-08-10 1981-12-16 Ferodo Ltd Friction materials

Also Published As

Publication number Publication date
YU39693B (en) 1985-03-20
GB2022110A (en) 1979-12-12
AU527045B2 (en) 1983-02-10
SU1114340A3 (ru) 1984-09-15
FR2427514A1 (fr) 1979-12-28
ES8702460A1 (es) 1986-12-01
CA1129574A (en) 1982-08-10
AR222487A1 (es) 1981-05-29
GB2022110B (en) 1982-09-29
MX150661A (es) 1984-06-19
FR2427514B1 (sv) 1983-08-26
US4175070A (en) 1979-11-20
JPS5527380A (en) 1980-02-27
AU4727679A (en) 1979-12-06
BR7903530A (pt) 1980-01-22
YU118579A (en) 1983-02-28
IT1121756B (it) 1986-04-23
IT7923206A0 (it) 1979-06-01
SE7904730L (sv) 1979-12-03
DE2922251A1 (de) 1979-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE431989B (sv) Pa organiska bindemedel baserat friktionsmaterial
US6372817B1 (en) Friction material composition, production of the same and friction material
JP5124814B2 (ja) ノンアスベスト摩擦材
JPS5918429B2 (ja) 有機摩擦材料
EP1031754B1 (en) Non-asbestos friction materials
KR20180134936A (ko) 마찰재
US4125496A (en) Friction material
JPH03247628A (ja) 非石綿系摩擦材
EP1227262A1 (en) Non-asbestos friction material
GB2085019A (en) Friction material
US7588609B2 (en) Friction material compositions and additives
JP2003313312A (ja) 非石綿系摩擦材
JPH108035A (ja) 非石綿系摩擦材
KR100878945B1 (ko) 자동차용 브레이크 마찰재 및 그 제조 방법
KR830001417B1 (ko) 유리섬유의 마찰재를 제조하는 공정
US5217528A (en) Non-asbestos friction material
JP2008201930A (ja) 摩擦材
KR20100091750A (ko) 자동차용 브레이크 마찰재 및 그 제조 방법
KR102193788B1 (ko) 브레이크 마찰재 조성물
US20240076535A1 (en) Environment-friendly friction material composition
KR102047849B1 (ko) 주철 파우더를 포함하는 브레이크 마찰재 조성물
KR820002157B1 (ko) 유기물이 기본이 된 마찰물질
JP2001011430A (ja) 摩擦材
JPS6215281A (ja) 摩擦材組成物
JPH10158631A (ja) 摩擦材

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7904730-4

Effective date: 19890525

Format of ref document f/p: F