[发明专利]用于刹车的摩擦材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种无石棉的摩擦材料，具体地涉及一种用于刹车片的摩擦材料，该刹车片被用于车辆或工业用机器的刹车。

背景技术

无石棉基的摩擦材料中的铜具有很多有用的性能特性和工作特性，包括优良的增强强度，在高温条件下的提高的摩擦系数和优良的热传递性能。此外，铜还具有很多其他的优良品质：增强摩擦材料和与摩擦材料配合的组件的寿命，同时降低刹车灰尘。钢纤维有时被用来代替一些铜，但是钢纤维并不具有铜的很多优良的属性并且更容易被磨损，从而提高了转子上的磨损量，摩擦材料抵靠在该转子上与其配合。钢纤维还可能产生灰尘，该灰尘可能迅速地且永久地污染车辆的车圈的表面光洁度。

本发明涉及一种无石棉摩擦材料，该材料中不含铜和铜合金。本发明的组成是特定的，因为它们提供了与通常的无石棉NAO或者使用了铜基的材料相同水平的摩擦，刹车片寿命，噪音和其他工作特性，但是本发明的组成中不含铜，也不含有含铜材料。该组成提供一类优良的摩擦材料，该摩擦材料具有含铜摩擦材料所具有的理想性能，但是不需要使用铜或铜合金。

普遍应用于无石棉刹车片的另一种材料为钛酸盐。钛酸盐的普遍应用是因为钛酸盐具有与石棉类材料类似的独特的高温稳定性。有效的以六钛酸盐和八钛酸盐形式存在的钛酸盐材料也是有用的，因为这种材料能够以一种均匀的，一致的传递层覆盖在转子表面。

发明内容

本发明涉及一种无石棉的摩擦材料，该材料中不含铜和铜合金。本发明的组成是特定的，因为它们提供了与使用了铜和钛酸盐基材料的通常的NAO无石棉（或NAO）相同水平的摩擦，刹车片寿命，噪音和其他工作特性，但是本发明的组成中不含铜和含铜材料，以及钛酸盐化合物。该组成提供了一类优良的摩擦材料，该摩擦材料具有含铜和钛酸盐材料所具有的理想性能，但是不需要使用铜和钛酸盐。

根据本发明的另一个方面，用于刹车的摩擦材料具有体积比约为15-24%的至少一种粘合剂，体积比为3-13%的至少一种纤维，体积比小于6%的至少一种润滑剂，体积比为9-22%的至少一种研磨剂，且该材料基本不含钛酸盐，铜和石棉。

附图说明

结合随后的详细说明，权利要求书和附图，本发明将更容易被理解，其中：

图1是结合到示例性的刹车片内的示例性的摩擦材料的透视图。

具体实施方式

公开的是一种用于刹车片的无石棉的摩擦材料和其他刹车材料，该材料包括至少一种粘合剂，至少一种纤维，至少一种润滑剂，至少一种研磨剂，该材料基本不含石棉钛酸盐和铜，或例如黄铜、青铜的铜合金。

如图1所示，摩擦材料20可被用于示例性的刹车片10。图1所示出的刹车片10仅是一种示例性的刹车片，其可以具有任何尺寸、形状和构型。用于刹车片10的摩擦材料20通常被粘合或以其他方式固定于背板30上。

现有技术通常都集中于试图从摩擦片的组成中至少部分地移除铜或铜化合物，和某等级的钛酸盐，但是在不牺牲理想的工作特性的情况下获得成功似乎是不可能的，这些理想的工作特性包含制动能力，使用寿命长，最小的转子磨损，最少的刹车灰尘和车辆车圈的最低污染。

基本不含钛酸盐，指的是基本不含类似钛酸钾，钛酸镁钾，钛酸锂钾，钛酸钙钾，以及其他六-钛酸盐和八-钛酸盐，以及其他发展为石棉替代品的钛酸盐的化合物。

本发明的无石棉的摩擦材料包含：至少一种粘合剂，该粘合剂可能包括直的或修饰的酚醛树脂形式的酚醛树脂。修饰的粘合剂的例子包括：硅树脂，腈纶，环氧树脂和腈。该粘合剂占总组成的体积比约为15-24%。该粘合剂在该摩擦材料中充当基质将其他成分连接在一起。该粘合剂系统还可以包括两种或多种类型粘合剂的混合物，如果需要的话，至少一种粘合剂是酚醛树脂型的粘合剂以在特定的应用中实现所需的工作特性。

该至少一种纤维占总摩擦材料组成体积的约3-13%。该纤维可以选自：芳香族聚酰胺纤维，聚丙烯腈（PAN）纤维和纤维素纤维。芳香族聚酰胺纤维优选的平均长度为1.09mm，其范围约在0.92mm-1.26mm之间。PAN纤维的长度范围约在5.0-7.5mm之间。纤维素纤维的长度小于1mm。该纤维为摩擦材料提供整体性和结构强度。纤维还在制造过程中有助于预固化的预成型的稳定性。各种纤维和纤维长度因此可用于控制摩擦材料的生产和工作特性。纤维的来源可以是合成的或天然的，纤维的形式可以是纯的或回收的。