摩擦件及其摩擦材料制造技术

一种摩擦材料(18)包括树脂和浸渍有该树脂的纤维基材料。该纤维基材料具有单片层，并且包括以第一份量存在的若干芳纶纤维、以小于该第一份量的第二份量存在的若干聚丙烯腈基碳纤维、以小于或等于该第二份量的第三份量存在的若干碳粒、以小于或等于该第二份量存在的若干矿物纤维、以及以大于该第一份量的第五份量存在的若干硅藻土。用于可操作地接触被润滑表面(12)的摩擦件(10)包括基片(16)和摩擦材料(18)。该摩擦材料(18)限定出粘接至基片(16)的第一表面(20)和构造成用于接触被润滑表面(12)的第二表面(22)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及摩擦件及其摩擦材料。
技术介绍
摩擦材料经常用在将相对的表面相接合以传递机械能和/或热能的场合。例如，摩擦材料可布置在制动器、离合器和扭矩转换场合中的对置表面之间。这类应用往往需要具有优良的摩擦稳定性和耐磨性、抗噪性、耐压性和耐热性的摩擦材料。一种摩擦材料，即半湿式摩擦材料，可能对在机械能和/或热能传递过程中需要减少润滑的应用场合特别有用。例如在运行中，半湿式摩擦材料往往至少部分浸入和浸溃有液体如制动液、自动传动液和/或油。
技术实现思路
摩擦材料包括树脂和浸溃有该树脂的纤维基材料。纤维基材料具有单片层并且包括以第一份量存在的若干芳纶纤维。纤维基材料还包括以小于第一份量的第二份量存在的若干聚丙烯腈基碳纤维，以小于或等于第二份量的第三份量存在的若干碳粒，以及以小于或等于第二份量的第四份量存在的若干矿物纤维。另外，纤维基材料包括以大于第一份量的第五份量存在的硅藻土。在一个变型方案中，若干芳纶纤维包括第一组分和第二组分，该第一组分包括若干原纤化芳纶纤维，该第二组分包括若干非原纤化芳纶纤维。此外，若干聚丙烯腈基碳纤维包括具有第三平均长度的第三组分，以及具有大于该第三平均长度的第四平均长度的第四组分。用于可操作地接触被润滑表面的摩擦件包括基片和摩擦材料。该摩擦材料限定出粘接至基片的第一表面和构造成用于可操作地接触被润滑表面的第二表面。结合附图，从以下对用于实施本专利技术的最佳实施方式的详细描述中，本专利技术的上述特征和优点以及其它特征和优点将是显而易见的。附图说明图1是包括设置在基片上的摩擦材料的摩擦件的示意截面图；以及图2是图1的摩擦件布置在多个被润滑表面之间的立体分解示意图。具体实施方式参见附图，其中相同的附图标记表示相同的零部件，用于可操作地接触被润滑表面12的摩擦件在图1中总体用数字10表示。摩擦件10可被用在要求优良的摩擦稳定性、耐磨性、抗噪性、耐压性和耐热性的场合，如下文所详述。因此，摩擦件10可被用于汽车应用中，包括但不限于离合器片、传动带、制动蹄片、同步器齿环、摩擦盘、系统板和限滑差速器部件。然而，摩擦件10还可被用于非汽车应用中，包括但不限于铁路制动块和离合器衬片，多盘式飞行器制动器，起重机和升降机部件以及其它运输和工业应用。现在参见图2，在运行中，摩擦件10可操作地接触例如能量传送装置如限滑差速器的被润滑表面12。总体来说，参见图2描述，限滑差速器可通过总体用数字14标示的离合器片组的操作将输出轴(未示出)的角速度差减至最小。离合器片组14可以封装在外壳(未示出)中并且用润滑剂来润滑，该润滑剂例如但不限于齿轮润滑油，如可以是购自新泽西州韦恩的美国BP Lubricants公司的DextlOlT LS产品。特别是离合器片组14可包括多个被润滑表面12如彼此分隔开的垫板以及多个摩擦件10如摩擦片，这些摩擦片交替布置在多个被润滑表面12之间并与被润滑表面对置，从而使摩擦件10可与被润滑表面12相互接触和相互作用。换言之，摩擦件10与被润滑表面12可按照交错序列布置在离合器片组14中。在离合器片组14运行过程中，摩擦件10可操作地接触被润滑表面12。例如，响应于输出轴的角速度差，摩擦件10可摩擦接合到邻近的被润滑表面12和脱离该被润滑表面，从而可以在摩擦件10和相应的对置被润滑表面12之间传递机械能和/或热能。换言之，摩擦件10可挤压和摩擦对置的被润滑表面12，从而通过摩擦来阻滞摩擦件10和被润滑表面12之间的运动。就是说，在运行条件允许情况下，摩擦件10可与被润滑表面12间歇地摩擦接合和协作，从而润滑剂可被吸入和挤出摩擦件10。在其它非限制性例子中，摩擦件10可操作地接触盘式制动系统的制动转子或传动机构的润滑齿轮。换言之，摩擦件10能以制动衬块或同步器齿环的形式构成。现在参见图1，摩擦件10包括基片16。基片16可根据摩擦件10的期望应用所需的刚性和/或强度特性来选取。例如，基片16可适于为摩擦件10提供强度和刚度，如下文所详述，该基片可由抗变形的金属基材料如钢制成。换言之，基片16可以是金属板，例如但不限于钢衬板。继续参见图1，摩擦件10还可以包括摩擦材料18，该摩擦材料包括树脂和浸溃有该树脂的纤维基材料，如下文所详述。本文所用的术语“纤维基材料”是指用在半湿式摩擦材料18中的具有单层的基层。纤维基材料可以是干燥前用来形成湿式、浆料处理的摩擦材料18的浆料组合物。另外，术语“半湿式摩擦材料”是指浸溃有树脂或粘合剂的较薄的纤维性基层，其被干燥并被接合至刚性或钢制的基片16或背板。另外，半湿式摩擦材料通常在至少部分浸入润滑剂中时工作并具有约O. 3mm至约1. 5mm的厚度。相反，干式摩擦材料通常在摩擦材料与对置的摩擦表面之间干接触的情况下工作并具有约3mm至约4. 5mm的厚度。半湿式摩擦材料还可以被称为半湿摩擦材料或湿润摩擦材料并且可被用在所需润滑剂较少或最少的场合。相较之下，湿式摩擦材料通常在基本上浸入润滑剂中时工作。半湿式摩擦材料还可以经受比湿式摩擦材料的工作温度高出100°C的工作温度，并且和湿式摩擦材料相比，通常在润滑剂流速相对较低的冷却用环境中工作。因此，与湿式摩擦材料相比，吸油能力和耐热性对半湿式摩擦材料来说是特别重要的。摩擦材料18(图1)的纤维基材料包括若干芳纶纤维。在本文中，使用的术语“芳纶”是指芳香族聚酰胺纤维。芳纶可以通过胺基基团与羧酸卤代物基团之间的反应制得。例如，芳纶纤维可以是合成聚酰胺链，其中基于100份体积的合成聚酰胺链，85份体积的酰胺键即连接至氮原子(N)的酰基(R-C=O)被直接连接至两个芳香环。若干芳纶纤维可以进一步定义为平均长度小于或等于约5_的若干对位芳纶纤维。例如，若干芳纶纤维可以是平均纤维长度为约1. 4mm和/或双峰平均纤维长度为约O. 5mm和约1. 4mm的对位芳纶纤维。在本文中，使用的术语“约”是量的修饰词，是指被修饰的量+/-2%。芳纶纤维可以是聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)，聚对苯二甲酰对苯二胺由单体对苯二胺(PPD)和对苯二甲酰二氯(TDC)在共溶剂中制得，共溶剂带有离子成分如氯化钙以占据酰胺基的氢键，以及有机成分N-甲基吡咯烷酮(NMP)以溶解芳香族聚合物。若干芳纶纤维的密度可以为约1.44g/cm3。合适的芳纶纤维可以是购自荷兰阿纳姆的帝人芳纶有限公司(Teijin Aramid GmbH)的商品名称为jwarorT'的广品。在一个变型方案中，若干芳纶纤维包括第一组分和第二组分，该第一组分包括若干原纤化芳纶纤维，该第二组分包括若干非原纤化芳纶纤维。在本文中，术语“原纤化”是指具有茎和自该茎延伸出来的若干纤丝的纤维，其中茎通常为柱状，纤丝是连接至该茎的相对较细的毛发状件。换言之，茎基本上比若干纤丝中的每一根都粗。第一组分可以包括芳纶纤维，芳纶纤维以浆状物形式提供并且相比其它纤维类型例如第二组分的芳纶纤维具有更高的原纤化程度。第一组分的芳纶纤维可以是短切的。换言之，在如上所述的聚合物生产之后，生成的芳纶可以溶解在无水硫酸中并被纺成长丝。第一组分可以通过在水中剪切和斩切长丝来形成，从而使芳纶变短和原纤化。第一组分的若干原纤化的芳纶纤维的平均长度可以小于约3_。合适的第一组分可以是购自荷兰阿纳姆的帝人芳纶有限公司(Te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】2010.01.29 US 61/299693;2010.01.29 US 61/299659;201.一种摩擦材料(18)，包含 树脂；以及 浸溃有该树脂并具有单片层的纤维基材料，该纤维基材料包括 以第一份量存在的若干芳纶纤维； 以小于该第一份量的第二份量存在的若干聚丙烯腈基碳纤维； 以小于或等于该第二份量的第三份量存在的若干碳粒； 以小于或等于该第二份量的第四份量存在的若干矿物纤维；以及 以大于该第一份量的第五份量存在的娃藻土。2.根据权利要求1所述的摩擦材料(18)，其特征是，该硅藻土是平均粒子尺寸为约10微米至约15微米的焙烧后的硅藻土。3.根据权利要求1所述的摩擦材料(18)，其特征是，基于100份重量的纤维基材料，该第五份量为大于或等于约35份重量。4.根据权利要求2所述的摩擦材料(18)，其特征是，基于100份重量的纤维基材料，该第五份量为约40份重量至约50份重量。5.根据权利要求3所述的摩擦材料(18)，其特征是，基于100份重量的纤维基材料，该第一份量为约20份重量至约34份重量。6.根据权利要求3所述的摩擦材料(18)，其特征是，基于100份重量的纤维基材料，该第二份量为约5份重量至约15份重量。7.根据权利要求1所述的摩擦材料(18)，其特征是，基于100份重量的纤维基材料，该第三份量为约3份重量至约15份重量。8.根据权利要求1所述的摩擦材料(18)，其特征是，基于100份重量的纤维基材料，该第四份量为约5份重量至约10份重量。9.根据权利要求1所述的摩擦材料(18)，其特征是，基于100份重量的纤维基材料，该纤维基材料以约20份重量至约100份重量的树脂吸收量浸溃有该树脂。10.一种摩擦材料(18)，包含 树脂；以及 浸溃有该树脂并具有单片层的纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·查夫达尔，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：
国别省市：