复合氧化物粉末、摩擦材料组合物及摩擦材料制造技术

一种复合氧化物粉末，含有铈、锆和铝；比表面积为0.5m2/g以上10m2/g以下。/g以下。/g以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合氧化物粉末、摩擦材料组合物及摩擦材料


[0001]本专利技术涉及复合氧化物粉末、摩擦材料组合物以及摩擦材料。

技术介绍

[0002]汽车等大多使用刹车片来制动。以前，通过添加石棉来获得刹车片所需的性能是主流。然而，近年来，由于环境负荷问题，正在要求且积极地研究开发无石棉的刹车片。
[0003]另外，以前，一般用于刹车片的摩擦材料多采用锆原矿石的粉末，或从原矿石中除去硅等杂质而得到的氧化锆的粉末。然而，近年来原材料价格飞涨，含有来自矿石的放射性元素等问题时有发生。
[0004]专利文献1公开了一种摩擦材料，其在用热固化树脂将纤维基材与摩擦调节剂粘合而成的摩擦材料中，包含稀土氧化物作为所述摩擦调节剂的至少一部分。另外，专利文献1公开了CeO2、La2O3、Y2O3等稀土氧化物的硬度比氧化铝等一般的研磨材料低，难以发生变质等，因此可以在获得高且稳定的摩擦系数的同时减少对配合材料的侵蚀的效果。
[0005]专利文献2公开了一种含有粘合剂、有机填充材料、无机填充材料和纤维基材的摩擦材料组合物，该摩擦材料组合物中不含铜元素，所述无机充填材料选自以下材料的一种或两种以上：平均粒径10nm～50μm的γ氧化铝、平均粒径1～20μm的白云石、平均粒径1～20μm的碳酸钙、平均粒径1～20μm的碳酸镁、平均粒径1～20μm的二氧化锰、平均粒径10nm～1μm的氧化锌、平均粒径1.0μm以下的四氧化三铁、平均粒径0.5～5μm的氧化铈以及平均粒径5～50nm的氧化锆。另外，专利文献2公开了当用作汽车用盘式刹车片等的摩擦材料时，即使不使用环境负荷高的铜，也具有耐衰退性和超过500℃高温的耐磨损性优异的效果。
[0006]专利文献3公开了一种含有粘合剂、有机填充材料、无机填充材料和纤维基材的摩擦材料组合物，该摩擦材料组合物中不含铜元素，包含具有多个凸起形状的钛酸钾和平均粒径为1～2.5μm的硅酸锆。另外，专利文献3公开了即使不使用环境负荷高的铜，高温下的耐磨损性也优异，异响也少的效果。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开平9
‑
13009号公报
[0010]专利文献2：国际公开第2016/060129号公报
[0011]专利文献3：日本特开2016
‑
79246号公报

技术实现思路

[0012]专利技术要解决的问题
[0013]近年，正在进行不使用石棉的刹车片(无石棉有机刹车片(NAO刹车片))的研发开发。NAO刹车片的弱点之一是连续使用导致制动力下降(衰退现象)。μ值因衰退现象而大幅下降时，会导致刹车时的不适感。另外，近年来，有需要高μ值的刹车片的倾向，但在高μ值的情况下，会产生急刹车时的μ值与轻刹车时的μ值之差易于变大的问题。若急刹车时的μ值与
轻刹车时的μ值之差变大，则会导致刹车时的不适感。
[0014]以下，在本说明书中说明急刹车时的μ值与轻刹车时的μ值之差小有利于摩擦稳定性。
[0015]本专利技术是鉴于上述问题而完成的，本专利技术的目的在于提供一种可以得到摩擦材料的复合氧化物粉末，该摩擦材料在被用作刹车片的摩擦材料时，在耐衰退性优异、具有高μ值的同时，摩擦稳定性也优异。另外，本专利技术的另一个目的在于提供一种含有该复合氧化物粉末的摩擦材料组合物。另外，本专利技术的另一个目的在于提供一种由该摩擦材料组合物的成型体构成的摩擦材料。
[0016]解决问题的方案
[0017]本专利技术人对用作刹车片的摩擦材料的粉末进行了潜心研究。结果惊讶地发现，在将氧化锆粉末和氧化铝粉末与二氧化铈粉末混合、熔融、粉碎后得到的粉末用作刹车片的摩擦材料时，可以得到不仅耐衰退性优异、具有高μ值，且摩擦稳定性优异的摩擦材料，直至完成本专利技术。
[0018]即，本专利技术的复合氧化物粉末的特征在于，
[0019]含有铈、锆和铝；
[0020]比表面积为0.5m2/g以上10m2/g以下。
[0021]根据本专利技术人等的研究，不含锆或铝的氧化铈(二氧化铈)粉末虽然耐衰退性优异，但无法获得高μ值，另外，摩擦稳定性也差。相对于此，在本专利技术中，复合氧化物粉末除铈以外还含有锆和铝且比表面积为10m2/g以下，因此在该复合氧化物粉末用作刹车片的摩擦材料时，可以得到不仅耐衰退性优异、具有高μ值，且摩擦稳定性优异的摩擦材料。从实施例中也可以看出这一点。
[0022]关于当使用除铈以外还含有锆和铝的复合氧化物粉末时，可以得到不仅耐衰退性优异、具有高μ值，且摩擦稳定性优异的摩擦材料这一点，虽然细节尚不明确，但本专利技术人等推测，由于该复合氧化物粉末具有固溶氧化锆和二氧化铈的晶相以及含有铈和铝的晶相这两种晶相，所以具有了这样的特性。另外，推测由于比表面积在10m2/g以下，所以可以得到高硬度和高μ值。
[0023]此外，专利文献1～3中没有公开含有铈、锆和铝这三种元素的复合氧化物粉末。另外，专利文献1～3也没有公开兼具耐衰退性优异、高μ值、摩擦稳定性优异这3个特性的专利技术或效果。
[0024]在所述构成中，优选晶体直径在100nm以上800nm以下的范围内。
[0025]晶体直径在100nm以上时，结晶可以充分生长，可以容易地获得高μ值等特性。
[0026]在所述构成中，优选粒径D
50
在0.5μm以上20μm以下。
[0027]粒径D
50
在0.5μm以上20μm以下时，可以更容易地获得高μ值等特性。
[0028]在所述构成中，优选粒径D
99
在60μm以下。
[0029]粒径D
99
在60μm以下时，可以更容易地获得高μ值等特性。
[0030]在所述构成中，优选单粒抗压强度在50N以上300N以下的范围内。
[0031]单粒抗压强度在50N以上时，粒子的强度高，可以特别容易地获得高μ值等特性。
[0032]在所述构成中，优选的是，铈的含量以氧化物计在40质量％以上95质量％以下；
[0033]锆的含量以氧化物计在0.1质量％以上50质量％以下的范围内；
[0034]铝的含量以氧化物计在0.1质量％以上10质量％以下的范围内。
[0035]铈的含量以氧化物计在40质量％以上95质量％以下，锆的含量以氧化物计在0.1质量％以上50质量％以下的范围内，铝的含量以氧化物计在0.1质量％以上10质量％以下的范围内时，该比例适合获得高μ值等特性。
[0036]如上所述，本专利技术人等推测，由于该复合氧化物粉末具有固溶氧化锆和氧化铈的晶相以及含有铈和铝的晶相这两种晶相，因此能够得到高μ值等特性。
[0037]其中，铈的含量以氧化物计在40质量％以上95质量％以下，锆的含量以氧化物计在0.1质量％以上50质量％以下的范围内，铝的含量以氧化物计在0.1质量％以上10质量％以下的范围内时，固溶氧化锆和氧化铈的晶相和含有铈和铝的晶相的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种复合氧化物粉末，其特征在于，含有铈、锆和铝；比表面积在0.5m2/g以上10m2/g以下。2.如权利要求1所述的复合氧化物粉末，其特征在于，晶体直径在100nm以上800nm以下的范围内。3.如权利要求1或2所述的复合氧化物粉末，其特征在于，粒径D
50
在0.5μm以上20μm以下。4.如权利要求1～3中的任意一项所述的复合氧化物粉末，其特征在于，粒径D
99
在60μm以下。5.如权利要求1～4中的任意一项所述的复合氧化物粉末，其特征在于，单粒抗压强度在50N以上300N以下的范围内。6.如权利要求1～5中的任意一项所述的复合氧化物粉末，其特征在于，铈的含量以氧化物计在40质量％以上95质量％以下；锆的含量以氧化物计在0.1质量％以上50质量％以下的范围内；铝的含量以氧化物计在0.1质量％以上10质量％以下的范围内。7.如权利要求1～6中的任意一项所述的复合氧化物粉末，其特征在于，铈的含量以氧化物计在49质量％以上91质量％以下；锆的含量以氧化物计在1质量％以上43质量％以下的范围内；铝的含量以氧化物计在1质量％以上8质量％以下的范围内。8.如权利要求1～7中的任意一项所述的复合氧化物粉末，其特征在于，含有CeAlO3。9.如权利要求1～8中的任意一项所述的复合氧化物粉末，其特征在于，含有铈以外的稀土元素。10.如权利要求1～9中的任意一项所述的复合氧化物粉末，其特征在于，含有以氧化物计在0.1质量％以上5质量％以下的范围内的铈以外的稀土元素。11.如权利要求9或10所述的复合氧化物粉末，其特征在于，所述铈以外的稀土元素选自由钇及镧组成的组中的1种以上。12.如权利要求1～11中的任意一项所述的复合氧化物粉末，其特征在于，含有碱土元素。13.如权利要求1～12中的任意一项所述的复合氧化物粉末，其特征在于，用于摩擦材料。14.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：锅田卓二，高瀬元希，
申请(专利权)人：第一稀元素化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：