摩擦衬片制造技术

本发明专利技术涉及摩擦衬片和/或滑动衬片，其具有合成材料基底，所述合成材料基底包含石墨作为填料。本发明专利技术的特征是，所述合成材料基底除石墨外还包含至少一种纳米填料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及摩擦衬片和/或滑动衬片，其具有合成材料基底，所述合成材料基底包含石墨作为填料。本专利技术还涉及石墨在摩擦衬片和/或滑动衬片中的应用。本专利技术还涉及具有摩擦衬片和/或滑动衬片的制动盘。
技术介绍
从德国公开文献DE2923051A1获知一种用于粘接制动片的可热固粘合剂，其包含石墨。从欧洲专利文献EP0892896B1的译文DE69729939T2获知应用于离合器从动盘元件、制动片、变速器等中并且具有结构化表面的摩擦材料，其中精确成型的复合结构包含许多分散在粘结剂中的摩擦颗粒，例如天然的和合成的石墨。德国公开文献DE102006003908A1包括具有含金属的滑动层的滑动轴承体，所述含金属的滑动层包含纳米材料。德国专利文献DE102006039638B3公开了纳米复合材料作为漆，胶粘剂，浇铸材料，涂层，用于纤维强化的塑料、聚合物泡沫或塑料模制件或用于制备此类产品的基底树脂的用途。德国公开文献DE102005042138A1公开了由至少一种热塑性聚合物和至少一种分散在纳米分散剂中的半金属氧化物组成的复合材料。
技术实现思路
本专利技术的任务是提高具有包含石墨作为填料的合成材料基底的摩擦衬片和/或滑动衬片的耐磨强度，而不会以不希望的方式损害机械强度。该任务在具有包含石墨作为填料的合成材料基底的摩擦衬片和/或滑动衬片的情况下，通过这样的方式得到解决，即该合成材料基底除石墨外还包含至少一种纳米填料。“摩擦衬片和/或滑动衬片”优选地涉及适合于普通机械制造中各种各样应用，适合于农业、医疗技术、安全技术或公共健康工程的工程摩擦衬片和/或滑动衬片。本专利技术特别地涉及适合于汽车工业的制动片和/离合器片。根据本专利技术的另一观点，将所述摩擦衬片和/或滑动衬片应用于风力机组制动器。在本专利技术的框架内，出人意料地发现，纳米填料与石墨在合成材料基底中的联合产生协同效应，通过所述协同效应不但摩擦特性而且机械特性相比于常规的摩擦衬片和/或滑动衬片都得到改善。尺寸数量级在纳米范围内的颗粒被称作纳米填料。所述颗粒优选地包含大于十纳米的平均粒度。同时，所述颗粒优选地在至少一个方向中具有小于一百纳米的尺寸。所述颗粒可以具有各种不同的几何形状。因此所述颗粒可以具有球形、针形、晶形或小管形的外形。具有填料的硬化的合成材料基底也被称作Komposit或者复合材料。摩擦衬片和/或滑动衬片的一个优选的实施例的特征在于，所述填料包含纳米硅酸盐。在此优选地，使用合成的丸状或球形纳米硅酸盐作为填料。在引入到合成材料基底中之前，使所述纳米硅酸盐分散。“纳米硅酸盐”涉及由硅酸盐构成的颗粒，其尺寸数量级在纳米范围内。摩擦衬片和/或滑动衬片的另一个优选的实施例的特征在于，所述合成材料基底包含2%至15%，特别是大约5%或10%的纳米硅酸盐。关于填料的百分比表述优选地涉及体积百分比表述。体积百分比表述优选地关于树脂，由所述树脂形成合成材料基底。10%的纳米硅酸盐份额表明机械特性的最大改善。摩擦衬片和/或滑动衬片的另一个优选的实施例的特征在于，所述纳米填料包含纳米粘土或蒙脱石。在此优选地涉及有机纳米粘土或蒙脱石。优选地在引入合成材料基底中之前，使有机纳米粘土或蒙脱石(ο-ΜΜΤ)剥离。蒙脱石是来自粘土矿组的矿物。摩擦衬片和/或滑动衬片的另一个优选的实施例的特征在于，所述合成材料基底包含2 %至10 %，特别是大约5 %的粘土或蒙脱石。关于填料的百分比表述优选地涉及体积百分比表述。体积百分比表述优选地关于树脂，由所述树脂形成合成材料基底。摩擦衬片和/或滑动衬片的另一个优选的实施例的特征在于，所述合成材料基底包含2%至15%，尤其是大约5%或大约10%的石墨。石墨是一种矿物并且是以纯净物形式的化学元素碳的天然表现形式。石墨以已知的类型和方式用作固体润滑剂，通过其可以使磨损最小化。然而，在摩擦衬片和/或滑动衬片的情况下，仅仅添加石墨对摩擦衬片和/或滑动衬片的机械特性产生负面影响。摩擦衬片和/或滑动衬片的另一个优选的实施例的特征在于，所述石墨作为微填料与纳米填料相联合。微填料包括微米范围内的颗粒。因此所述石墨包括例如具有大约二十微米粒度的颗粒。摩擦衬片和/或滑动衬片的另一个优选的实施例的特征在于，所述合成材料基底由环氧树脂形成。“环氧树脂”优选地涉及两组分系统，其除树脂、例如乙醚外，还包含固化齐U。通过添加固化剂，触发了通过加成聚合作用的交联。通过根据本专利技术的作为微填料的石墨和至少一种纳米填料的添加，可以使处于弥散硬化状态的环氧树脂的特性特别有利地得到改善。此外，本专利技术还涉及石墨与至少一种纳米填料相联合在摩擦衬片和/或滑动衬片中、特别是在前面所描述的摩擦衬片和/或滑动衬片中的应用。本专利技术还涉及具有前面所描述的摩擦衬片和/或滑动衬片的制动盘。非常特别有利地，本专利技术还涉及具有前面所描述的摩擦衬片和/或滑动衬片、特别是具有前面所描述的制动盘的风力机组制动器。附图说明本专利技术的其他优点、特征和细节将从下面的描述中得出，在所述描述中参照附图详细描述不同的实施例。附图中:图1是柱形图，其中表现了蒙脱石与作为填料的石墨相联合对磨损的影响；图2是柱形图，其中表现了蒙脱石与作为填料的石墨相联合对机械特性的影响；图3是柱形图，其中表现了纳米硅酸盐与作为填料的石墨相联合对磨损的影响；图4是柱形图，其中表现了纳米硅酸盐与作为填料的石墨相联合对机械特性的影响。具体实施方式本专利技术涉及具有合成材料基底的摩擦衬片和/或滑动衬片。在该合成材料基底中可以引入微填料、例如石墨，以使磨损最小化。然而，微填料例如石墨对机械性能具有负面影响。纳米填料有着改善具有合成材料基底的复合材料的机械和摩擦特性的潜力。在本专利技术的框架内，测试了各式各样的纳米填料。在此，有机蒙脱石以及合成的球状纳米硅酸盐的使用已被证明是特别有利的。有机蒙脱石我们将其简称为ο-ΜΜΤ并且必须在它在复合材料(其也被称为Komposit)中显示改善的机械特性之前被剥离。纳米硅酸盐必须以同样的目的进行分散。对于合成材料基底，在本专利技术的框架内，使用环氧树脂，其由德国公司AirProducts GmbH以技术名称Ancarez RZ4020进行销售。支持它涉及双酚-A 二缩水甘油醚(BADGE)。使用3-氨基乙基-3，5，5-三甲基-环己胺作为树脂，其同样由以Air ProductsGmbH以名称Ancamine3473进行销售。作为有机蒙脱石，使用美国公司Nanocor Incorporated的产品，其以商品名Nanomerl.30E进行销售。这些产品通过7%重量百分比的十八烷基胺进行改性并在剥离前具有十微米的颗粒尺寸。作为合成的球状纳米硅酸盐，使用德国公司NANO Resins AG的产品，其以商品名NanopoX F400进行销售。术语Nanopox受商标法保护。合成的球状纳米硅酸盐以具有二十纳米的平均颗粒尺寸的颗粒进行使用。在制造Komposite或复合材料时将各种不同组分与填料相混合。将纳米粘土或蒙脱石通过剪切混合、优选在10000转/分钟的转数下与环氧树脂相混合。为了将纳米硅酸盐引入环氧树脂中，采用标准混合方法，优选在500转/分钟下。用常规试验检查硬化后的复合材料的机械特性。为了求得抗拉强度和对应的模量，按照DIN53455进行操作。关于三点抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
摩擦衬片和/或滑动衬片，具有合成材料基底，所述合成材料基底包含石墨作为填料，其特征在于，所述合成材料基底除石墨外还包含至少一种纳米填料。

【技术特征摘要】
2011.11.17 DE 102011086544.61.摩擦衬片和/或滑动衬片，具有合成材料基底，所述合成材料基底包含石墨作为填料，其特征在于，所述合成材料基底除石墨外还包含至少一种纳米填料。2.根据权利要求1的摩擦衬片和/或滑动衬片，其特征在于，所述纳米填料包含纳米硅酸盐。3.根据上述权利要求之一的摩擦衬片和/或滑动衬片，其特征在于，所述合成材料基底包含2%至15%、特别是大约5%或10%的纳米硅酸盐。4.根据上述权利要求之一的摩擦衬片和/或滑动衬片，其特征在于，所述纳米填料包含纳米粘土或蒙脱石。5.根据上述权利要求之一的...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·斯邦德恩，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：