摩擦材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠兼顧高效力和高壽命的摩擦材料。為此，使摩擦材料中含有鈦酸化合物和氧化鈰，使該氧化鈰的平均粒徑為1μm以下。
【專利說(shuō)明】摩擦材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于車輛等的制動(dòng)器等的摩擦材料。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，對(duì)于車輛等的制動(dòng)襯片、制動(dòng)蹄片等所使用的摩擦材料要求兼顧高效力(高摩擦系數(shù))與高壽命(耐磨損性)。特別是近年來(lái)伴隨大型乘用車(小客車)的普及、制動(dòng)器系統(tǒng)的小型輕量化，越發(fā)要求摩擦材料的這樣的特性。
[0003]作為這種摩擦材料，在用熱固化性樹脂將纖維基材與摩擦調(diào)節(jié)劑結(jié)合而成的摩擦材料中，提出了一種摩擦材料(例如，參照專利文獻(xiàn)I)，其添加相對(duì)于摩擦材料總量為I~20體積％的平均粒徑為2~20 μ m的稀土類的氧化物作為摩擦調(diào)節(jié)劑的一部分而得。在這樣的摩擦材料中，作為磨料材料使用的稀土類的氧化物的莫氏硬度為6，其硬度比以往經(jīng)常使用的莫氏硬度7以上的磨料材料低，因此能夠抑制對(duì)對(duì)象材料(轉(zhuǎn)子)的攻擊性。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) [0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本專利第3509307號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]但是，對(duì)于專利文獻(xiàn)I中記載的摩擦材料，雖然在磨料材料的硬度、粒徑、添加量等關(guān)系中設(shè)定了適合的條件，但從兼顧高效力(高摩擦系數(shù))與高壽命(耐磨損性)的觀點(diǎn)考慮并不充分，進(jìn)一步要求性能的提高。
[0008]本發(fā)明是鑒于上述課題而進(jìn)行的，目的在于提供一種能夠兼顧高效力與高壽命的摩擦材料。
[0009]一般而言，作為摩擦材料與對(duì)象材料的摩擦狀態(tài)，存在磨料摩擦和粘附摩擦，所述磨料摩擦是通過(guò)摩擦材料刮擦對(duì)象材料而產(chǎn)生的摩擦狀態(tài)，所述粘附摩擦是由形成于摩擦材料表面的摩擦生成物形成的被膜與對(duì)象材料因移動(dòng)附著.剪切破壞而產(chǎn)生的摩擦狀態(tài)。在磨料摩擦中，對(duì)象材料的表面常被削損。另一方面，在粘附摩擦中，雖然形成的被膜能夠保護(hù)摩擦面，但易導(dǎo)致效力降低。
[0010]在這種情況下，本發(fā)明人等從高壽命的觀點(diǎn)出發(fā)，著眼于能夠用被膜保護(hù)摩擦面的粘附摩擦，對(duì)形成于摩擦材料的被膜的生成過(guò)程、被膜組織的狀態(tài)等進(jìn)行調(diào)查并探討。其結(jié)果，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在可由摩擦生成物形成被膜的摩擦材料中預(yù)先添加化學(xué)穩(wěn)定的微細(xì)的金屬氧化物，從而形成于摩擦材料的表面的被膜成為致密的組織，能夠在不導(dǎo)致摩擦材料的效力降低的情況下減少磨損量，從而完成了本發(fā)明。
[0011]即，用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明涉及的摩擦材料的第I特征構(gòu)成在于以下方面，即，含有鈦酸化合物和氧化鈰，使該氧化鈰的平均粒徑為Iym以下。
[0012]像本構(gòu)成這樣，通過(guò)使摩擦材料中含有鈦酸化合物，從而能夠在摩擦材料的表面形成由與對(duì)象材料的摩擦而生成的被膜。而且，通過(guò)使平均粒徑為Iym以下的氧化鈰作為化學(xué)穩(wěn)定的金屬氧化物與鈦酸化合物一起預(yù)先含有在摩擦材料中，從而能夠使形成于摩擦材料表面的被膜成為致密的組織。因此，基于本構(gòu)成的摩擦材料能夠?qū)崿F(xiàn)高效力(高摩擦系數(shù))與高壽命(耐磨損性)的兼顧。
[0013]本發(fā)明涉及的摩擦材料的第2特征構(gòu)成在于，以I~15體積％的范圍含有上述氧化鋪。
[0014]像本構(gòu)成這樣，通過(guò)在摩擦材料中以I~15體積％的范圍含有氧化鈰，從而能夠使生成的被膜的組織更致密。因此，能夠較高水平地兼顧高效力與高壽命。
[0015]本發(fā)明涉及的摩擦材料的第3特征構(gòu)成在于，以3~20體積％的范圍含有上述鈦酸化合物。
[0016]像本構(gòu)成這樣，通過(guò)在摩擦材料中以3~20體積％的范圍含有鈦酸化合物，從而能夠使生成的被膜較難剝離，并且能夠容易形成該被膜本身。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明的摩擦材料含有鈦酸化合物和氧化鈰，并且使該氧化鈰的平均粒徑為I μ m以下。根據(jù)該摩擦材料，能夠兼顧高效力和高壽命。
[0018]作為摩擦材料中含有的鈦酸化合物，沒(méi)有特別限定，可舉出鈦酸堿金屬鹽、鈦酸堿金屬?第二族鹽等，例如可舉出鈦酸鋰、鈦酸鈉、鈦酸鉀、鈦酸鎂鉀等。鈦酸化合物相對(duì)于摩擦材料，例如優(yōu)選以3~20體積％的范圍含有，更優(yōu)選以8~20體積％的范圍含有。由此，能夠使形成于摩擦材 料表面的被膜較難剝離，并且能夠容易形成該被膜本身。
[0019]作為摩擦材料中含有的氧化鈰，使用平均粒徑為I μ m以下的氧化鈰。如果添加的氧化鈰的平均粒徑大于I μ m，則阻礙摩擦材料表面的被膜的生成.致密化，這樣的摩擦材料的摩擦狀態(tài)成為磨料摩擦。因此，摩擦材料對(duì)對(duì)象材料的攻擊性增加，特別是壽命(耐磨損性)降低。氧化鈰的平均粒徑只要為Iym以下就沒(méi)有特別限定，如果過(guò)小則成本變高，并且墊片的成型性變差，因此優(yōu)選為0.4 μ m以上。
[0020]氧化鈰沒(méi)有特別限制，但相對(duì)于摩擦材料，例如優(yōu)選以I~25體積％的范圍含有。如果氧化鈰的含有比例過(guò)少，則氧化鈰的影響變小，因此被膜的組織的致密化變難。另外，如果氧化鈰的含有比例過(guò)多，則被膜難以生成，存在摩擦材料的摩擦狀態(tài)成為磨料摩擦的趨勢(shì)。從這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，更優(yōu)選氧化鈰相對(duì)于摩擦材料以I~15體積％的范圍含有。
[0021]作為構(gòu)成本發(fā)明的摩擦材料的其他材料，沒(méi)有特別限定，例如可以使用金屬系纖維、無(wú)機(jī)系纖維、有機(jī)系纖維等纖維基材、金屬芯片等基材、填充材料、結(jié)合材料等通常用于摩擦材料的材料。作為金屬系纖維，可例示銅、黃銅、鐵等，作為無(wú)機(jī)系纖維，可例示玻璃纖維、陶瓷纖維等，作為有機(jī)系纖維，可例示芳綸纖維等。作為填充材料，可例示腰果粉(力二一夕''Z卜)等有機(jī)填充材料，硅酸鋯、云母、硫酸鋇、硫化銻、氫氧化鈣、石墨等無(wú)機(jī)填充材料，金屬粉等。作為結(jié)合材料，可例示酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂等熱固化性樹脂
坐寸ο
[0022]實(shí)施例
[0023]以下，示出使用了本發(fā)明涉及的摩擦材料的實(shí)施例，更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不限定于這些實(shí)施例。
[0024]作為實(shí)施例1~6和比較例I~6，將按照表1和表2所示的原料、配合組成而制成的摩擦材料用于制動(dòng)片，對(duì)改變氧化鈰(Ce02)的粒徑、配合比例(用與硫酸鋇的比例調(diào)整)時(shí)的墊片的成型性、行駛模擬磨損試驗(yàn)、低表面壓力的轉(zhuǎn)子攻擊性、以及被膜的致密度進(jìn)行研究。
[0025]對(duì)于墊片的成型性，將良好判定為〇，將能夠使用判定為Λ，將不優(yōu)選判定為X。
[0026]作為行駛模擬磨損試驗(yàn)，進(jìn)行利用模擬洛杉磯(LA.)的市區(qū)行駛的桌上型試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)(通稱LACT模擬試驗(yàn))，研究墊片推算壽命(與墊片磨損量相關(guān))(km)、平均摩擦系數(shù)、轉(zhuǎn)子磨損量(g)。這里，用下述基準(zhǔn)進(jìn)行判定。
[0027]墊片推算壽命
[0028]O:22000km 以上，Λ:20000km 以上且小于 22000km，X:小于 20000km
[0029]平均摩擦系數(shù)
[0030]O:0.41 以上，Δ:0.39 以上且小于 0.41，X:小于 0.39
[0031]轉(zhuǎn)子磨損量
[0032]O:小于5g, Λ:5g以上且小于10g, X: IOg以上
[0033]另外，為了研究低表面壓力的轉(zhuǎn)子攻擊性，根據(jù)JASO C406，以低表面壓力(0.5MPa)向?qū)ο蟛牧?鑄鐵制盤形轉(zhuǎn)子)推壓摩擦材料，使其制動(dòng)，測(cè)定制動(dòng)試驗(yàn)后的對(duì)象材料的磨損量，換算成每制動(dòng)次數(shù)1000次的磨損量，按下述基準(zhǔn)進(jìn)行判斷。
[0034]低表面壓力的轉(zhuǎn)子磨損量
[0035]O:小于 6 μ m, Λ:6 μ m 以上且小于 10 μ m, X:10 μ m 以上
[0036]另外，對(duì)于被膜的致密度，從摩擦材料的摩擦面切割出試樣，實(shí)施精密機(jī)械研磨和離子束銑，然后使 用掃描式電子顯微鏡(SEM)進(jìn)行截面觀察。對(duì)于致密度，將被膜的晶粒邊界相對(duì)于規(guī)定的基準(zhǔn)多的情況判定為X，將少的情況判定為〇。
[0037][表 I]
【權(quán)利要求】
1.一種摩擦材料，含有鈦酸化合物和氧化鈰，該氧化鈰的平均粒徑為Iym以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦材料，其中，以I~15體積％的范圍含有所述氧化鈰。
3.根 據(jù)權(quán)利要求1或2所述的摩擦材料，其中，以3~20體積％的范圍含有所述鈦酸化合物。
【文檔編號(hào)】C09K3/14GK103946335SQ201280057010
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月25日
【發(fā)明者】岡山勝?gòu)? 小林雅明, 岸本裕也, 平塚健一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社愛(ài)德克斯