專利名稱：摩擦件及其摩擦材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及摩擦件及其摩擦材料。
背景技術(shù)：
摩擦材料經(jīng)常用在將相對(duì)的表面相接合以傳遞機(jī)械能和/或熱能的場(chǎng)合。例如，摩擦材料可布置在制動(dòng)器、離合器和扭矩轉(zhuǎn)換場(chǎng)合中的對(duì)置表面之間。這類應(yīng)用往往需要具有優(yōu)良的摩擦穩(wěn)定性和耐磨性、抗噪性、耐壓性和耐熱性的摩擦材料。一種摩擦材料，即半濕式摩擦材料，可能對(duì)在機(jī)械能和/或熱能傳遞過(guò)程中需要減少潤(rùn)滑的應(yīng)用場(chǎng)合特別有用。例如在運(yùn)行中，半濕式摩擦材料往往至少部分浸入和浸潰有液體如制動(dòng)液、自動(dòng)傳動(dòng)液和/或油。

發(fā)明內(nèi)容
摩擦材料包括樹(shù)脂和浸潰有該樹(shù)脂的纖維基材料。纖維基材料具有單片層并且包括以第一份量存在的若干芳綸纖維。纖維基材料還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纖維，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礦物纖維。另外，纖維基材料包括以大于第一份量的第五份量存在的硅藻土。在一個(gè)變型方案中，若干芳綸纖維包括第一組分和第二組分，該第一組分包括若干原纖化芳綸纖維，該第二組分包括若干非原纖化芳綸纖維。此外，若干聚丙烯腈基碳纖維包括具有第三平均長(zhǎng)度的第三組分，以及具有大于該第三平均長(zhǎng)度的第四平均長(zhǎng)度的第四組分。用于可操作地接觸被潤(rùn)滑表面的摩擦件包括基片和摩擦材料。該摩擦材料限定出粘接至基片的第一表面和構(gòu)造成用于可操作地接觸被潤(rùn)滑表面的第二表面。結(jié)合附圖，從以下對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施方式的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見(jiàn)的。


圖1是包括設(shè)置在基片上的摩擦材料的摩擦件的示意截面圖；以及圖2是圖1的摩擦件布置在多個(gè)被潤(rùn)滑表面之間的立體分解示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)附圖，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的零部件，用于可操作地接觸被潤(rùn)滑表面12的摩擦件在圖1中總體用數(shù)字10表示。摩擦件10可被用在要求優(yōu)良的摩擦穩(wěn)定性、耐磨性、抗噪性、耐壓性和耐熱性的場(chǎng)合，如下文所詳述。因此，摩擦件10可被用于汽車應(yīng)用中，包括但不限于離合器片、傳動(dòng)帶、制動(dòng)蹄片、同步器齒環(huán)、摩擦盤、系統(tǒng)板和限滑差速器部件。然而，摩擦件10還可被用于非汽車應(yīng)用中，包括但不限于鐵路制動(dòng)塊和離合器襯片，多盤式飛行器制動(dòng)器，起重機(jī)和升降機(jī)部件以及其它運(yùn)輸和工業(yè)應(yīng)用。現(xiàn)在參見(jiàn)圖2，在運(yùn)行中，摩擦件10可操作地接觸例如能量傳送裝置如限滑差速器的被潤(rùn)滑表面12。總體來(lái)說(shuō)，參見(jiàn)圖2描述，限滑差速器可通過(guò)總體用數(shù)字14標(biāo)示的離合器片組的操作將輸出軸(未示出)的角速度差減至最小。離合器片組14可以封裝在外殼(未示出)中并且用潤(rùn)滑劑來(lái)潤(rùn)滑，該潤(rùn)滑劑例如但不限于齒輪潤(rùn)滑油，如可以是購(gòu)自新澤西州韋恩的美國(guó)BP Lubricants公司的DextlOlT LS產(chǎn)品。特別是離合器片組14可包括多個(gè)被潤(rùn)滑表面12如彼此分隔開(kāi)的墊板以及多個(gè)摩擦件10如摩擦片，這些摩擦片交替布置在多個(gè)被潤(rùn)滑表面12之間并與被潤(rùn)滑表面對(duì)置，從而使摩擦件10可與被潤(rùn)滑表面12相互接觸和相互作用。換言之，摩擦件10與被潤(rùn)滑表面12可按照交錯(cuò)序列布置在離合器片組14中。在離合器片組14運(yùn)行過(guò)程中，摩擦件10可操作地接觸被潤(rùn)滑表面12。例如，響應(yīng)于輸出軸的角速度差，摩擦件10可摩擦接合到鄰近的被潤(rùn)滑表面12和脫離該被潤(rùn)滑表面，從而可以在摩擦件10和相應(yīng)的對(duì)置被潤(rùn)滑表面12之間傳遞機(jī)械能和/或熱能。換言之，摩擦件10可擠壓和摩擦對(duì)置的被潤(rùn)滑表面12，從而通過(guò)摩擦來(lái)阻滯摩擦件10和被潤(rùn)滑表面12之間的運(yùn)動(dòng)。就是說(shuō)，在運(yùn)行條件允許情況下，摩擦件10可與被潤(rùn)滑表面12間歇地摩擦接合和協(xié)作，從而潤(rùn)滑劑可被吸入和擠出摩擦件10。在其它非限制性例子中，摩擦件10可操作地接觸盤式制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)轉(zhuǎn)子或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑齒輪。換言之，摩擦件10能以制動(dòng)襯塊或同步器齒環(huán)的形式構(gòu)成?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖1，摩擦件10包括基片16?；?6可根據(jù)摩擦件10的期望應(yīng)用所需的剛性和/或強(qiáng)度特性來(lái)選取。例如，基片16可適于為摩擦件10提供強(qiáng)度和剛度，如下文所詳述，該基片可由抗變形的金屬基材料如鋼制成。換言之，基片16可以是金屬板，例如但不限于鋼襯板。繼續(xù)參見(jiàn)圖1，摩擦件10還可以包括摩擦材料18，該摩擦材料包括樹(shù)脂和浸潰有該樹(shù)脂的纖維基材料，如下文所詳述。本文所用的術(shù)語(yǔ)“纖維基材料”是指用在半濕式摩擦材料18中的具有單層的基層。纖維基材料可以是干燥前用來(lái)形成濕式、漿料處理的摩擦材料18的漿料組合物。另外，術(shù)語(yǔ)“半濕式摩擦材料”是指浸潰有樹(shù)脂或粘合劑的較薄的纖維性基層，其被干燥并被接合至剛性或鋼制的基片16或背板。另外，半濕式摩擦材料通常在至少部分浸入潤(rùn)滑劑中時(shí)工作并具有約O. 3mm至約1. 5mm的厚度。相反，干式摩擦材料通常在摩擦材料與對(duì)置的摩擦表面之間干接觸的情況下工作并具有約3mm至約4. 5mm的厚度。半濕式摩擦材料還可以被稱為半濕摩擦材料或濕潤(rùn)摩擦材料并且可被用在所需潤(rùn)滑劑較少或最少的場(chǎng)合。相較之下，濕式摩擦材料通常在基本上浸入潤(rùn)滑劑中時(shí)工作。半濕式摩擦材料還可以經(jīng)受比濕式摩擦材料的工作溫度高出100°C的工作溫度，并且和濕式摩擦材料相比，通常在潤(rùn)滑劑流速相對(duì)較低的冷卻用環(huán)境中工作。因此，與濕式摩擦材料相比，吸油能力和耐熱性對(duì)半濕式摩擦材料來(lái)說(shuō)是特別重要的。
摩擦材料18(圖1)的纖維基材料包括若干芳綸纖維。在本文中，使用的術(shù)語(yǔ)“芳綸”是指芳香族聚酰胺纖維。芳綸可以通過(guò)胺基基團(tuán)與羧酸鹵代物基團(tuán)之間的反應(yīng)制得。例如，芳綸纖維可以是合成聚酰胺鏈，其中基于100份體積的合成聚酰胺鏈，85份體積的酰胺鍵即連接至氮原子(N)的?；?R-C=O)被直接連接至兩個(gè)芳香環(huán)。若干芳綸纖維可以進(jìn)一步定義為平均長(zhǎng)度小于或等于約5_的若干對(duì)位芳綸纖維。例如，若干芳綸纖維可以是平均纖維長(zhǎng)度為約1. 4mm和/或雙峰平均纖維長(zhǎng)度為約O. 5mm和約1. 4mm的對(duì)位芳綸纖維。在本文中，使用的術(shù)語(yǔ)“約”是量的修飾詞，是指被修飾的量+/-2%。芳綸纖維可以是聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺(PPTA)，聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺由單體對(duì)苯二胺(PPD)和對(duì)苯二甲酰二氯(TDC)在共溶劑中制得，共溶劑帶有離子成分如氯化鈣以占據(jù)酰胺基的氫鍵，以及有機(jī)成分N-甲基吡咯烷酮(NMP)以溶解芳香族聚合物。若干芳綸纖維的密度可以為約1.44g/cm3。合適的芳綸纖維可以是購(gòu)自荷蘭阿納姆的帝人芳綸有限公司(Teijin Aramid GmbH)的商品名稱為jwarorT'的廣品。在一個(gè)變型方案中，若干芳綸纖維包括第一組分和第二組分，該第一組分包括若干原纖化芳綸纖維，該第二組分包括若干非原纖化芳綸纖維。在本文中，術(shù)語(yǔ)“原纖化”是指具有莖和自該莖延伸出來(lái)的若干纖絲的纖維，其中莖通常為柱狀，纖絲是連接至該莖的相對(duì)較細(xì)的毛發(fā)狀件。換言之，莖基本上比若干纖絲中的每一根都粗。第一組分可以包括芳綸纖維，芳綸纖維以漿狀物形式提供并且相比其它纖維類型例如第二組分的芳綸纖維具有更高的原纖化程度。第一組分的芳綸纖維可以是短切的。換言之，在如上所述的聚合物生產(chǎn)之后，生成的芳綸可以溶解在無(wú)水硫酸中并被紡成長(zhǎng)絲。第一組分可以通過(guò)在水中剪切和斬切長(zhǎng)絲來(lái)形成，從而使芳綸變短和原纖化。第一組分的若干原纖化的芳綸纖維的平均長(zhǎng)度可以小于約3_。合適的第一組分可以是購(gòu)自荷蘭阿納姆的帝人芳綸有限公司(Teijin Aramid GmbH)的商品名稱為TwamiiR 1094的產(chǎn)品。相較之下，第二組分的芳綸纖維是非原纖化的。換言之，第二組分同第一組分相比具有最小的原纖化程度。第二組分的非原纖化芳綸纖維通常不具有第一組分中存在的纖絲。第二組分的芳綸纖維可以短切纖維的形式存在，并且平均長(zhǎng)度可以是約3mm。因此，第二組分的平均長(zhǎng)度可以大于第一組分。合適的第二組分可以是購(gòu)自荷蘭阿納姆的帝人芳綸有限公司(Teijin Aramid GmbH)的商品名稱為1588的產(chǎn)品。存在于纖維基材料中的第一組分和第二組分的比率可以是約2:1。例如，基于100份重量的纖維基材料，存在于纖維基材料中的第一組分的量約為20份重量；基于100份重量的纖維基材料，存在的第二組分的量為約10份重量。第一組分和第二組分可以以前述比率存在，從而使纖維基材料具有希望的孔隙率。例如，非原纖化的第二組分可以在纖維基材料上限定出尺寸較大的表面孔隙。這種孔隙難以堵塞或封閉，因此，該第二組分可以允許在摩擦件10的工作過(guò)程中產(chǎn)生的降解產(chǎn)物收回入摩擦材料18中。這種降解產(chǎn)物收入摩擦材料18可以使得摩擦材料18具有優(yōu)良的抗釉化性和抗衰退性。第二組分還可以引起纖維基材料結(jié)塊。因此，第一組分可以存在于纖維基材料中以抵消和補(bǔ)償由第二基底材料限定的開(kāi)放孔隙。換言之，相比非原纖化的第二組分，原纖化的第一組分能夠更好的保持或容納纖維基材料的其它組分，特別是以顆粒形式存在于纖維基材料中的其它組分。因此，第一組分和第二組分可以使纖維基材料具有希望的孔隙率。若干芳綸纖維以第一份量存在。不打算受到理論的限制，若干芳綸纖維可以存在于纖維基材料中以使纖維基材料的孔隙率增加，并且使摩擦件10具有優(yōu)良的強(qiáng)度、耐磨性和耐熱性。換言之，如上所述，若干芳綸纖維可以支承纖維基材料的其它相對(duì)較小的組分，特別是其它以顆粒形式存在的組分。若干芳綸纖維還提供在纖維基材料的其它纖維性組分之間的連接，如下文將詳述的?；?00份重量的纖維基材料，芳綸纖維可以為約20份重量到約34份重量，例如以約25份重量到約30份重量的第一份量存在。當(dāng)存在于纖維基材料中的芳綸纖維的量小于20份重量時(shí)，纖維基材料可能不具有足夠的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度并可能表現(xiàn)出低的耐壓性。但在份量大于34份重量情況下，纖維基材料可能難以加工并表現(xiàn)出過(guò)高的孔隙率。纖維基材料還包括若干聚丙烯腈基碳纖維。本文所用的術(shù)語(yǔ)“聚丙烯腈基”是指由聚丙烯腈(PAN)前體制成的碳纖維。聚丙烯腈基碳纖維可以如此制成，即在惰性氣體中溫度大于或等于約1000°C的條件下對(duì)聚丙烯腈纖維進(jìn)行焙燒預(yù)氧化，從而獲得基于100份重量的碳纖維具有至少90份重量的碳含量和約I份重量到約8份重量的結(jié)合氮含量的纖維。
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在一個(gè)變型方案中，若干聚丙烯腈基碳纖維包括具有第三平均長(zhǎng)度的第三組分和具有大于第三平均長(zhǎng)度的第四平均長(zhǎng)度的第四組分。具體來(lái)說(shuō)，第三組分可以被進(jìn)一步定義為若干磨碎的聚丙烯腈基碳纖維，并且該第三平均長(zhǎng)度可以小于約500微米。與之相比，第四組分可以進(jìn)一步定義為若干短切的聚丙烯腈基碳纖維，并且該第四平均長(zhǎng)度可以為約2500微米到約4000微米，例如約3000微米。本文所用的術(shù)語(yǔ)“磨碎的”是指比“短切的”碳纖維更短的纖維。例如，磨碎的聚丙烯腈基碳纖維的第三平均長(zhǎng)度可以小于約1000微米。相較之下，短切聚丙烯腈基碳纖維的第四平均長(zhǎng)度可以為約1000微米到約25000微米。聚丙烯腈基碳纖維束可以被磨碎成較短長(zhǎng)度的聚丙烯腈基碳纖維，其具有約350微米的第三平均長(zhǎng)度。另外，聚丙烯腈基碳纖維的平均纖維直徑可以為約7微米到約9微米，密度為約1. 73g/cm3到約1. 79g/cm3。合適的聚丙烯腈基碳纖維包括可以購(gòu)自新澤西州阿斯伯里的阿斯伯里石墨研磨公司(Asbury Graphite Mills, Inc.)的AGM94聚丙烯腈基碳纖維。具體來(lái)說(shuō)，合適的磨碎的和短切的聚丙烯腈基碳纖維分別可以是識(shí)別號(hào)為AGM94MF350U和AGM94CF3的產(chǎn)品。若干聚丙烯腈基碳纖維以小于第一份量的第二份量存在。換言之，纖維基材料包括比聚丙烯腈基碳纖維更多的芳綸纖維。不打算受到理論的限制，若干聚丙烯腈基碳纖維可以存在于纖維基材料中，以提供這樣的摩擦件10，其具有優(yōu)良的摩擦穩(wěn)定性即運(yùn)行過(guò)程中穩(wěn)定的摩擦系數(shù)和更高的強(qiáng)度、更高的彈性恢復(fù)率以及期望的耐熱性和抗噪性。換言之，包括聚丙烯腈基碳纖維的摩擦材料18可以保持與相對(duì)的被潤(rùn)滑表面12(圖2)期望的摩擦接合，以由此降低能量傳遞裝置在運(yùn)行過(guò)程中的抖動(dòng)，以及減小“衰退”，即在高工作溫度下的摩擦系數(shù)(μ)減小。另外，若干聚丙烯腈基碳纖維可以使摩擦材料18具有優(yōu)良的耐熱性。特別是，若干聚丙烯腈基碳纖維表現(xiàn)出期望的導(dǎo)熱性，并且可以冷卻沉積在摩擦材料18的孔隙中的任何潤(rùn)滑劑。除此之外，若干聚丙烯腈基碳纖維可以使摩擦材料18在摩擦件10與相對(duì)的被潤(rùn)滑表面12之間摩擦接合的過(guò)程中具有優(yōu)良的彈性回復(fù)率。特別是，聚丙烯腈基碳纖維與其它纖維相比，在彈性范圍內(nèi)受壓時(shí)具有增大的彈性模量即剛性以及回彈特性。
基于100份重量的纖維基材料，聚丙烯腈基碳纖維可以約5份重量到約15份重量如以約10份重量的第二份量存在。當(dāng)聚丙烯腈基碳纖維在纖維基材料中的量小于約5份重量時(shí)，纖維基材料可能不具有足夠的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度，并且摩擦件10可能表現(xiàn)出低的摩擦穩(wěn)定性、耐熱性和耐壓性。然而，如果在纖維基材料中的量大于約15份重量，纖維基材料可能難以加工，并且摩擦件10可能表現(xiàn)出耐壓性和耐熱性降低。對(duì)于既包括第三組分又包括第四組分的變型方案來(lái)說(shuō)，存在于纖維基材料中的第三組分和第四組分的比率可以是約1:1。例如，基于100份重量的纖維基材料，第三組分在纖維基材料中的量可以是約5份重量；基于100份重量的纖維基材料，第四組分在纖維基材料中的量可以是約5份重量。第四組分可以存在于纖維基材料中以使摩擦材料18(圖1) 具有增強(qiáng)的耐壓性。換言之，第四組分可以使摩擦材料18具有優(yōu)良的孔隙率，從而在能量傳遞裝置的運(yùn)行過(guò)程中，潤(rùn)滑劑能夠滲入摩擦材料18，并且第四材料還可以有助于在摩擦材料18工作期間產(chǎn)生優(yōu)良的壓縮變形和抗永久變形性。換言之，如參考圖2所述，包括第四組分的摩擦材料18是可適當(dāng)壓縮的，從而使?jié)櫥瑒┛梢栽谟赡芰總鬟f裝置的相對(duì)的被潤(rùn)滑表面12所施加的壓力下被迅速擠入或擠出摩擦材料18。然而，基于100份重量的纖維基材料，如果第四組分的量大于10份重量，纖維基材料可能會(huì)因?yàn)橛上鄬?duì)較長(zhǎng)的短切的聚丙烯腈基碳纖維所產(chǎn)生的纏結(jié)而難以加工。通常，第三組分可以存在于纖維基材料中以抵消或補(bǔ)償由纖維基材料的第四組分限定出的開(kāi)放孔隙。也就是說(shuō)，由于第四組分的短切聚丙烯腈基碳纖維比第三組分的磨碎聚丙烯腈基碳纖維更長(zhǎng)，所以第四組分可以象第三組分那樣也不保持或包含纖維基材料的其它組分，特別是其它以顆粒形式存在的組分。因此，第三組分和第四組分可以一起以前述比率存在，以使摩擦材料18具有期望的孔隙率和耐熱性。纖維基材料還包括若干碳粒。本文所用的術(shù)語(yǔ)“碳粒”與術(shù)語(yǔ)“碳纖維”有區(qū)別，指的是以非纖維形式存在的碳。例如，若干碳?？梢允且环N經(jīng)過(guò)物理再活化和/或化學(xué)再活化處理的碳的形式并且具有優(yōu)良的孔隙率和大的表面積，即大于或等于約250m2/g的布魯諾爾-埃米特-特勒(BET)表面積。碳粒可以包括但不限于炭黑、粉末活性炭、顆?；钚蕴?、擠壓活性炭、浸潰碳、裂解碳，以及其組合。換言之，碳粒可以由經(jīng)過(guò)裂解的碳來(lái)形成。所述若干碳?？蛇M(jìn)一步定義為初級(jí)顆粒、聚合體或團(tuán)塊。初級(jí)顆粒可大體呈球形并可相互牢固地連接以形成聚合體，而該聚合體又相互連接形成團(tuán)塊。合適的碳粒包括可以購(gòu)自新澤西州帕西帕尼的贏創(chuàng)德固賽公司(Evonik Degussa Corporation)的商品名稱為 Colour Black FlOl 的炭黑。若干碳粒以小于或等于第一份量的第三份量存在。換言之，纖維基材料可以包括等量的碳粒和聚丙烯腈基碳纖維，或者包括比聚丙烯腈基碳纖維相對(duì)較少的碳粒。特別是，基于100份重量的纖維基材料，若干碳粒可以約3份重量到約15份重量例如約5份重量到約10份重量的第三份量存在。不打算受到理論的限制，若干碳?？梢源嬖谟诶w維性底基材料中以使摩擦件10在運(yùn)行過(guò)程中具有優(yōu)良的耐熱性和抗噪性。特別是，若干碳粒表現(xiàn)出期望的導(dǎo)熱性，并且可以冷卻沉積于摩擦材料18的孔隙中的任何潤(rùn)滑劑。另外，若干碳粒可以增大摩擦件10的動(dòng)摩擦系數(shù)而減小該摩擦件的靜摩擦系數(shù)，由此有利于使摩擦件10具有優(yōu)良的抗噪性。包括以前述第三份量存在的若干碳粒的摩擦件10具有最優(yōu)化的μ -V曲線斜率。特別是，μ -V曲線斜率表示摩擦系數(shù)(μ )的變化量與滑動(dòng)速度(V)的變化量之比。對(duì)于摩擦的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，在由摩擦件10控制的一個(gè)速度范圍內(nèi)的斜率希望是正的，從而降低能量傳遞裝置內(nèi)的抖動(dòng)，即摩擦振動(dòng)。例如，摩擦件10可以在制動(dòng)或換擋過(guò)程中減少抖動(dòng)。因此，包括若干碳粒的摩擦件18可以與相對(duì)的被潤(rùn)滑表面12保持期望的摩擦接合，以由此減少能量傳遞裝置在運(yùn)行過(guò)程中的抖動(dòng)，以及減小“衰退”，即在高工作溫度下的摩擦系數(shù)(μ)減小。另外，若干碳?？梢允鼓Σ敛牧?8具有色彩，例如綠色，因此形成用于標(biāo)記和識(shí)別摩擦件10的區(qū)別特征。纖維基材料還包括若干礦物纖維。這些礦物纖維可以由玻璃質(zhì)熔體如巖石、礦渣、玻璃或其它礦物熔體形成。玻璃熔體可以通過(guò)摻混選擇的巖石或礦物來(lái)形成，以使玻璃熔體具有期望的組成。若干礦物纖維可以歸類為工程礦物纖維并且包括表面處理劑，比如但不限于硅烷或表面活性劑。作為非限制性的示例，基于100份重量的礦物纖維，所述若干礦物纖維中的各礦物纖維包括量為約38份重量到約43份重量的SiO2，量為約18份重量到約23份重量的Al2O3,量為約23份重量到約28份重量的CaO+MgO，量為約4. 5份重量到約8份重量的FeO,量為約4. 5份重量的K2CHNa2O,以及量小于約6份重量的其它成分。 所述若干礦物纖維中的各礦物纖維的直徑可以小于或等于約20微米，例如小于約10微米，并且可以具有大于第三平均長(zhǎng)度小于第四平均長(zhǎng)度的第五平均長(zhǎng)度。換言之，第五平均長(zhǎng)度可以為約500微米到約2500微米。作為非限制性的示例，第五平均長(zhǎng)度可以為約500微米到約800微米，比如約650微米。具有前述第五平均長(zhǎng)度的礦物纖維可以有利于形成摩擦材料10的期望的可控孔隙率。換言之，若干礦物纖維可以在纖維基材料中平衡較短的磨碎的聚丙烯腈基碳纖維和較長(zhǎng)的芳綸纖維，以使纖維基材料具有優(yōu)良的孔隙率。另外，若干礦物纖維可以比纖維基材料的若干聚丙烯腈基碳纖維和若干芳綸纖維中的每一個(gè)都相對(duì)更硬。例如，若干礦物材料可具有莫氏硬度為6的硬度。因此，若干礦物纖維可以使摩擦件10具有優(yōu)良的耐磨性和耐壓性。除此之外，由于礦物纖維較長(zhǎng)、較硬并且耐熱性較好，所以摩擦材料10可以具有增大的表面粗糙度并表現(xiàn)出優(yōu)良的抗釉化性。換言之，堅(jiān)固的和剛性的基片16與摩擦材料10的優(yōu)良表面粗糙度的結(jié)合，可以將摩擦材料10的過(guò)度平滑減到最小，并且使摩擦件10具有優(yōu)良的抗釉化性。若干礦物纖維以小于或等于第二份量的第四份量存在于纖維基材料中。換言之，纖維基材料包括比礦物纖維相對(duì)更多的聚丙烯腈基碳纖維。具體來(lái)說(shuō)，基于100份重量的纖維基材料，若干礦物纖維可以以約5份重量到約10份重量，例如為約7份重量的第四份量存在。合適的礦物纖維的示例可以是可購(gòu)自荷蘭魯爾蒙德的洛素纖維有限公司(LapinusFibers BV)的Rockbrake* 詘28。-roxui· 1000 產(chǎn)品。纖維基材料還包括以大于第一份量的第五份量存在的硅藻土。換言之，纖維基材料可以包括比纖維基材料任何其它組分例如芳綸纖維、聚丙烯腈基碳纖維、碳?；虻V物纖維更多的硅藻土。特別是，硅藻土可以是焙燒過(guò)的硅藻土，其平均顆粒尺寸為約10微米到約15微米。在本文中，使用的術(shù)語(yǔ)“焙燒過(guò)的硅藻土”是指這樣一種硅藻土，即由淡水浮游物種形成的沉積礦石，其例如在溫度大于約800°C的進(jìn)行熱處理，以圓化單個(gè)硅藻土顆粒的尖銳棱角。因此，焙燒過(guò)的硅藻土可以比自然、未焙燒的硅藻土具有更小的表面積和更高的硬度。如此一來(lái)，焙燒的硅藻土在纖維基材料中的存在使得摩擦材料18(圖1)具有優(yōu)良的耐壓性。
硅藻土可以具有為約O.1微米到約1. O微米的孔隙尺寸，和基于100份體積的硅藻土大于80份體積的孔隙率。另外，硅藻土的平均顆粒尺寸可以為約10微米到約15微米。合適的娃藻土包括可以購(gòu)自加利福尼亞州圣巴巴拉的世界礦物公司(WorldMineralsInc.)的 Cdne8s 281 產(chǎn)品。硅藻土可以以基于100份重量的纖維基材料大于或等于約35份重量的第五分量存在。換言之，第五份量可以大于第一份量、第二份量、第三份量和第四份量中的任一個(gè)。例如，硅藻土可以以基于100份重量的纖維基材料為約40份重量到約50份重量的第五分量存在。在一個(gè)非限制性的例子中，比如包括上述的第一組分、第二組分、第三組分和第四組分中的每一個(gè)的纖維基材料的變型，硅藻土可以以基于100份重量的纖維基材料為約40份重量到約47份重量的第五分量存在。硅藻土可以使摩擦件10具有優(yōu)良的抗噪性，并且對(duì)若干碳粒起補(bǔ)充作用。另外，硅藻土可以有助于吸收樹(shù)脂，如下文將詳述，并且可以促進(jìn)潤(rùn)滑劑流過(guò)摩擦材料18(圖1)。換言之，基于100份重量的纖維基材料，即使以大于約35份重量的第五份量存在，硅藻土也 能夠在不對(duì)纖維基材料的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度造成有害影響的情況下意想不到地使纖維基材料具有優(yōu)良的抗噪性。特別是，當(dāng)以大于35份重量的第五份量存在于纖維基材料中時(shí)，硅藻土增大了摩擦件10的動(dòng)摩擦系數(shù)并減小了其靜摩擦系數(shù)。因此，包括以前述第五份量存在的硅藻土的摩擦件10具有最優(yōu)化的μ -V曲線的斜率。特別是，μ -V曲線的斜率表示摩擦系數(shù)(μ)的變化量與滑動(dòng)速度(V)的變化量之比。對(duì)于摩擦的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，在由摩擦件10控制的一個(gè)速度范圍內(nèi)的斜率希望是正的，從而降低能量傳遞裝置內(nèi)的抖動(dòng)，即摩擦振動(dòng)。例如，摩擦件10可以在制動(dòng)或換擋過(guò)程中減少抖動(dòng)。就是說(shuō)，包括摩擦材料18的摩擦件10具有增強(qiáng)的抗噪性。換言之，摩擦材料18生成了具有由正的μ-V斜率限定的形狀的期望的扭矩曲線，從而使得摩擦材料18在運(yùn)行過(guò)程中基本上沒(méi)有噪音或者沒(méi)有刺耳的聲音。纖維基材料還可包括膠乳。膠乳可作為飽和劑和加工助劑存在于纖維基材料中并且通常為纖維基材料提供彈性。膠乳還可以涂覆芳綸纖維、聚丙烯腈基碳纖維和/或礦物纖維，以使纖維基材料具有適用于加工性能的足夠的濕強(qiáng)度，即幅強(qiáng)度。膠乳可以呈水分散體如介質(zhì)丙烯腈、通過(guò)乳液聚合制成的丙烯腈-丁二烯共聚物的形式。換言之，膠乳可以是丙烯腈基的丁腈膠乳乳液。另外，膠乳在25°C下的布氏粘度可以是約15cP?；?00份重量的纖維基材料，膠乳以約I份重量到約6份重量如3份重量的量存在。合適的膠乳可以包括可購(gòu)自俄亥俄州阿克倫的翡翠高性能材料有限公司(Emerald Performance MaterialsLLC)的Hycar" 1562x117 膠乳。為了實(shí)現(xiàn)前述的摩擦件10的耐熱性，纖維基材料可以基本上沒(méi)有低耐熱性的纖維和填充劑，如纖維素、麻、均丙烯酸纖維(homoacrylic fibers)、腰果殼、低溫固化橡膠顆粒之類的。同樣的，纖維基材料通常沒(méi)有被環(huán)氧改性酚醛樹(shù)脂或油改性酚醛樹(shù)脂進(jìn)行浸潰，從而保持樹(shù)脂和摩擦材料18的優(yōu)良的耐熱性。另外，為了避免摩擦材料18在摩擦件10的運(yùn)行過(guò)程中因?yàn)榕c潤(rùn)滑劑接觸而發(fā)生溶脹，纖維基材料可以基本上沒(méi)有可能與潤(rùn)滑劑中的任意含磷添加劑和含硫添加劑發(fā)生反應(yīng)的纖維素纖維。因此，如上文所述，包括摩擦材料18的摩擦件10具有耐磨性、抗噪性、耐壓性、耐熱性和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性。換言之，摩擦件10在能量傳遞裝置的運(yùn)行過(guò)程中表現(xiàn)出減少了由于磨損和剪應(yīng)力造成的老化，并且在由潤(rùn)滑劑進(jìn)行部分濕化的時(shí)合適地完成任務(wù)。如上文所述，纖維基材料用樹(shù)脂浸潰。樹(shù)脂浸潰纖維基材料以使摩擦材料18具有機(jī)械剪切強(qiáng)度、耐熱性和摩擦穩(wěn)定性。樹(shù)脂還平衡了存在于摩擦材料18中的硅藻土，并且有利于增強(qiáng)摩擦材料18的摩擦穩(wěn)定性。因此，樹(shù)脂可以是飽和劑和/或粘合劑，并且在25°C下的樹(shù)脂粘度可以為約2500cP到約7000cP。根據(jù)摩擦材料18期望的應(yīng)用場(chǎng)合，樹(shù)脂可以是選擇的任意合適的樹(shù)脂。例如，樹(shù)脂可以是熱固性樹(shù)脂。另外，樹(shù)脂可以通過(guò)丁腈改性或者納米粒子分散來(lái)改性以提高樹(shù)脂的耐熱性。在一個(gè)非限制性的例子中，樹(shù)脂可以是聚酰亞胺樹(shù)脂。在本示例中，聚酰亞胺樹(shù)脂可以與溶劑比如乙醇結(jié)合以易于加工。聚酰亞胺樹(shù)脂可以通過(guò)聚酰亞胺樹(shù)脂與苯酚樹(shù)脂的結(jié)合來(lái)進(jìn)行硬化以提高強(qiáng)度和斷裂韌性。例如，樹(shù)脂可以包括比率為約9:1的聚酰亞胺樹(shù)脂和苯酚樹(shù)脂，即基于100份重量的樹(shù)脂，該比率為約90份重量的聚酰亞胺樹(shù)脂比約10份重量的苯酚樹(shù)脂。聚酰亞胺樹(shù)脂和苯酚樹(shù)脂的結(jié)合可以使摩擦材料18具有增加的硬度和摩擦系數(shù)，而這又使摩擦件10具有優(yōu)良的耐磨性和抗噪性。聚酰亞胺樹(shù)脂還可以與其它樹(shù)脂結(jié)合。在其它變型中，樹(shù)脂可以選自酚醛樹(shù)脂、硅樹(shù)脂、混合樹(shù)脂、多樹(shù)脂體系及其組合。通常，環(huán)氧改性酚醛樹(shù)脂或油改性酚醛樹(shù)脂是被排除的，從而保持樹(shù)脂和摩擦材料18的優(yōu)良的耐熱性。纖維基材料可以浸潰有樹(shù)脂，基于100份重量的纖維基材料，樹(shù)脂吸收量為約20份重量到約100份重量，例如約40份重量到約75份重量。換言之，被纖維基材料吸收的樹(shù)脂的百分比，即基于干燥的纖維基材料重量的樹(shù)脂重量百分比，可以在約20%到約100%的范圍內(nèi)。在樹(shù)脂的量低于約20份重量時(shí)，纖維基材料可能表現(xiàn)不出足夠的強(qiáng)度，在樹(shù)脂的量高于約100份重量時(shí)，纖維基材料可能會(huì)過(guò)飽和，從而使摩擦材料18表現(xiàn)出低的孔隙率和潤(rùn)滑劑吸收率，導(dǎo)致釉化以及噪音、振動(dòng)和聲振粗糙度(NVH)敏感性。另外，前述樹(shù)脂的吸收通過(guò)涂覆纖維基材料而有利于摩擦材料18的優(yōu)良的抗噪性和耐壓性。合適的樹(shù)脂可以包括可購(gòu)自新澤西州帕林(Parlin)的工業(yè)峰會(huì)科技公司(Industrial SummitTechnology Corporation)的SlCYBONDk 700 產(chǎn)品。摩擦材料18可以經(jīng)由任何能夠?qū)⑷舾煞季]纖維、若干聚丙烯腈基碳纖維、若干碳粒、若干礦物纖維和硅藻土混合起來(lái)的加工系統(tǒng)制成。例如，摩擦材料18可以經(jīng)由干法成網(wǎng)、氣流成網(wǎng)、同成形或濕法成網(wǎng)的纖維加工工藝，以及涂覆、浸透以及漿液浸潰的樹(shù)脂添加工藝制成。另外，摩擦材料18可以在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的造紙機(jī)和樹(shù)脂浸透設(shè)備上生產(chǎn)。通過(guò)非限制性的示例，形成摩擦材料18的工藝可以包括將若干芳綸纖維、若干聚丙烯腈基碳纖維、若干碳粒、若干礦物纖維、硅藻土和可選的膠乳與水結(jié)合形成漿液。漿液可以被泵送到造紙機(jī)的成型網(wǎng)上。通常，成型網(wǎng)限定出被構(gòu)造成用于排出漿液中的水分的眾多開(kāi)口。在加工過(guò)程中，漿液中的水分經(jīng)過(guò)這些開(kāi)口排出，并且將留下的濕紙運(yùn)至造紙機(jī)的干燥部段，從而可以通過(guò)干燥將任何殘留的水分除去，由此形成干紙，即纖維基材料。然后可以將纖維基材料用樹(shù)脂通過(guò)例如浸沒(méi)、表面涂覆或噴霧浸透來(lái)進(jìn)行浸潰和浸透。已浸潰的纖維基材料即摩擦材料18被干燥成“B”級(jí)半固化狀態(tài)，滾卷至卷軸上，并制成希望尺寸的片狀。成型的摩擦材料18的基重可以為約601bs/3000ft2至約4001bs/3000ft2。換言之，摩擦材料18的基重可以為約1501bs/3000ft2至約 2501bs/3000ft2,例如約2001bs/3000ft2。摩擦材料18的厚度可以為約12密耳至約 60密耳，例如約25密耳至約35密耳，其中I密耳等于O. 0254mm。另外，摩擦材料18 的密度可以為約 4. 51bs/3000ft2/0. OOlin 至約 8. 01bs/3000ft2/0. OOlin,例如是約 5. 91bs/3000ft2/0. OOlin 至約 6. 61bs/3000ft2/0. OOlin 之間。
摩擦材料18具有單片層。本文所用的術(shù)語(yǔ)“片層”指的是單層摩擦材料18。換言 之，摩擦材料18不是多層的并且不包括兩個(gè)或多個(gè)片層。相反，摩擦材料18可以是具有單 片層的片狀形式。因此，摩擦材料18在運(yùn)行過(guò)程中有利地表現(xiàn)出不易從基片16上剝離，并 且因此有利于摩擦件10具有優(yōu)良的耐磨性。
再參見(jiàn)圖1，對(duì)于摩擦件10來(lái)說(shuō)，摩擦材料18限定出粘接至基片16的第一表面 20，和構(gòu)造成用于可操作地接觸被潤(rùn)滑表面12(圖2)的第二表面22。摩擦材料18的第一 表面20可以粘接至基片16，該粘接是通過(guò)例如酚醛粘合劑層，和/或使經(jīng)浸潰的摩擦材料 18受壓和/或受熱以用樹(shù)脂將摩擦材料18粘接至基片16。另外，樹(shù)脂可以在將摩擦材料 18粘接至基片16之前或之后固化。摩擦材料18的前述厚度和密度可以通過(guò)對(duì)摩擦材料 18施加大于或等于摩擦件10的工作壓力例如約20MPa的壓力來(lái)獲得。這種工作壓力可以 使纖維基材料中的若干聚丙烯腈基碳纖維受壓和/或斷裂，并且由此將運(yùn)行過(guò)程中若干聚 丙烯腈基碳纖維的進(jìn)一步斷裂和摩擦材料18的壓縮變形最小化。
因此，繼續(xù)參見(jiàn)圖1和圖2，在運(yùn)行過(guò)程中，第二表面22可操作地接觸例如摩擦接 合至鄰近的被潤(rùn)滑表面12和與被潤(rùn)滑表面12分離，從而壓縮和摩擦相對(duì)的被潤(rùn)滑表面12。 換言之，在運(yùn)行條件允許的情況下，摩擦件10可與被潤(rùn)滑表面12間歇地摩擦接合和協(xié)作， 從而潤(rùn)滑劑可被吸入和擠出摩擦件10。
因此，在運(yùn)行過(guò)程中，摩擦件18可被前述的潤(rùn)滑劑滲透。然而，摩擦材料18可以 與任意合適的潤(rùn)滑劑相適配，包括配制有用以盡量減少潤(rùn)滑劑的熱分解的添加劑的油和傳 動(dòng)液。
另外如圖1所示，摩擦材料18可粘接至基片16的多個(gè)表面。換言之，以非限制性 例子來(lái)說(shuō)，摩擦材料18可粘接至基片16的相對(duì)兩表面或兩側(cè)面以可操作地接觸兩個(gè)鄰近 的被潤(rùn)滑表面12。例如，盡管未在圖2中示出，但摩擦材料18可布置并粘接到基片16的兩 個(gè)表面，例如基片16的“正面”和“背面”，從而被夾在兩個(gè)鄰近的被潤(rùn)滑表面12之間并可 操作地接觸這兩個(gè)被潤(rùn)滑表面。或者，摩擦材料18可以只粘接至基片16的一個(gè)表面上。
此外，對(duì)于包括圖2中的離合器片組14的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，可以理解的是，若干摩擦件10 可以以任何構(gòu)造布置在離合器片組14中。另外，若干摩擦件10例如摩擦片和若干被潤(rùn)滑 表面12例如墊板中的每一個(gè)都可以包括粘接至基片16的摩擦材料18。換言之，盡管未在 圖2中示出，但所述若干被潤(rùn)滑表面12還可以包括摩擦材料18。
摩擦材料18可以具有任意合適的尺寸和/或形狀。例如，摩擦材料18可以具有 如圖2所示的環(huán)形或閉合圈形?；蛘?，盡管未示出，摩擦材料18可以被分割成包括但不限 于弧形、條形、楔形及其組合的形狀。摩擦材料18還可以限定出若干模制的和/或切制的 槽，即通道，以便在運(yùn)行過(guò)程中使其中的潤(rùn)滑劑的流動(dòng)最優(yōu)化。
以下的實(shí)例意在對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，并且不應(yīng)以任何方式看作是對(duì)本發(fā)明范圍的 限制。
SM
為形成實(shí)例I和實(shí)例2中的每一個(gè)的摩擦材料，按照表I列出的份量將組分A-H 與水相結(jié)合以形成漿液。表I列出的組分A-分H的份量是指基于纖維基材料的100份重量的重量份數(shù)。將漿液泵送至造紙機(jī)的成型網(wǎng)，漿液中的水分經(jīng)過(guò)由成型網(wǎng)限定的開(kāi)口排出，從而形成濕紙。濕紙被運(yùn)至造紙機(jī)的干燥部段并通過(guò)干燥將水分進(jìn)一步去除，從而由此形成干紙，即實(shí)例I和實(shí)例2各自的纖維基材料。各纖維基材料然后用樹(shù)脂J以表I列出的樹(shù)脂吸收量浸透，以形成實(shí)例I和實(shí)例2中的每一個(gè)的摩擦材料。
表1.摩擦材料組合物
實(shí)例I實(shí)例2組分A2020組分B1010組分C105組分D5組分E105組分F4045組分G77組分H33·總和100100樹(shù)脂J6767
組分A是可購(gòu)自荷蘭阿納姆的帝人芳綸有限公司的TwaranlK 1094原纖化芳綸纖維；
組分B是可購(gòu)自荷蘭阿納姆的帝人芳綸有限公司的Twarons 1588非原纖化芳綸纖維；
組分C是具有350微米的第三平均長(zhǎng)度的AGM94磨碎的聚丙烯腈基碳纖維，并且是可購(gòu)自新澤西州阿斯伯里的阿斯伯里石墨研磨公司的識(shí)別號(hào)為AGM94MF350U的產(chǎn)品；
組分D是具有3_的第四平均長(zhǎng)度的AGM94短切的聚丙烯腈基碳纖維，并且是可購(gòu)自新澤西州阿斯伯里的阿斯伯里石墨研磨公司的識(shí)別號(hào)為AGM94CF3的產(chǎn)品；
組分E是可購(gòu)自新澤西州帕西帕尼的贏創(chuàng)德固賽公司的Colour BlackFlOl碳粒。
組分F是可購(gòu)自加利福尼亞州圣巴巴拉的世界礦物公司的281焙燒后的娃藻土。
組分G是可購(gòu)自荷蘭魯爾蒙德的洛素纖維有限公司的Rockbrake^ RB280- R0xuI* 1000 礦物纖維。
組分H是可購(gòu)自俄亥俄州阿克倫的翡翠高性能材料有限公司的Hyear4i 1562x117 膠乳。
樹(shù)脂J是可購(gòu)自新澤西州帕林的工業(yè)峰會(huì)科技公司的S K Y IiON Dr 700產(chǎn)品。
將實(shí)例I和實(shí)例2的摩擦材料與對(duì)照例3和對(duì)照例4的摩擦材料進(jìn)行摩擦性能對(duì)比，結(jié)果總結(jié)在表2和表3中。對(duì)照例3的摩擦材料是碳纖維強(qiáng)化的塑料摩擦材料。對(duì)照例3的摩擦材料包括纖維基材料，該纖維基材料包括嵌入至合成基質(zhì)中的織造碳纖維。另外，對(duì)照例3的摩擦材料包括熱固性塑料作為粘合組分并且不包括礦物纖維。
對(duì)照例4的摩擦材料是碳纖維強(qiáng)化的碳摩擦材料。對(duì)照例4的摩擦材料包括具有織造碳纖維和熱解碳的纖維基材料，該熱解碳通過(guò)烴類氣體的化學(xué)氣相沉積制成。對(duì)照例 4的摩擦材料也不包括礦物纖維。·
實(shí)例I和實(shí)例2以及對(duì)照例3和對(duì)照例4最后得到的摩擦材料的厚度為32密耳。 每種摩擦材料在232°C的溫度下經(jīng)受約20MPa的壓力一分鐘來(lái)粘接至相應(yīng)的鋼背板基片， 以形成實(shí)例I和實(shí)例2以及對(duì)照例3和對(duì)照例4的摩擦件。
法列克司耐久性測(cè)試
在法列克司多功能試樣試驗(yàn)機(jī)上評(píng)估實(shí)例I和實(shí)例2以及對(duì)照例3和對(duì)照例4的摩擦件的耐磨性和耐壓性。每個(gè)摩擦件在118°C溫度下在齒輪油K中頂靠固定的對(duì)置鋼表面，在負(fù)載下進(jìn)行一段固定時(shí)間的轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪油K是購(gòu)自密歇根州底特律的通用汽車公司的Dexmn' LS 75W-90齒輪油。在每個(gè)摩擦件穿過(guò)壓力和表面速度模型前進(jìn)時(shí)，可測(cè)量出磨損率、摩擦系數(shù)和接觸表面上的壓力(P，MPa)與表面速度(V，m/s)之間的乘積。特別是每個(gè)摩擦件逐步穿過(guò)壓力和表面速度的模型，其中速度恒定為10. 9m/s，在載荷從1401bf 至7901bf的條件下，壓力從O. 54MPa經(jīng)14步增大至3. 06MPa，在每個(gè)加載步驟中連續(xù)滑動(dòng) 10分鐘。PV值，即壓強(qiáng)-速度值在5. 9MPa m/s至33. 2MPa m/s的范圍內(nèi)。超過(guò)24MPa m/ s即超過(guò)90分鐘后沒(méi)有發(fā)生退化和/或失效的摩擦件，合格通過(guò)前述測(cè)試。換言之，超過(guò) 24MPam/s后沒(méi)有表現(xiàn)出過(guò)度磨損和/或毀壞的摩擦件即被認(rèn)為是合格的。測(cè)試結(jié)果列在表 2中。
表2.法列克司耐久性測(cè)試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種摩擦材料(18)，包含 樹(shù)脂；以及 浸潰有該樹(shù)脂并具有單片層的纖維基材料，該纖維基材料包括 以第一份量存在的若干芳綸纖維； 以小于該第一份量的第二份量存在的若干聚丙烯腈基碳纖維； 以小于或等于該第二份量的第三份量存在的若干碳粒； 以小于或等于該第二份量的第四份量存在的若干礦物纖維；以及 以大于該第一份量的第五份量存在的娃藻土。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦材料(18)，其特征是，該硅藻土是平均粒子尺寸為約10微米至約15微米的焙燒后的硅藻土。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦材料(18)，其特征是，基于100份重量的纖維基材料，該第五份量為大于或等于約35份重量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的摩擦材料(18)，其特征是，基于100份重量的纖維基材料，該第五份量為約40份重量至約50份重量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的摩擦材料(18)，其特征是，基于100份重量的纖維基材料，該第一份量為約20份重量至約34份重量。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的摩擦材料(18)，其特征是，基于100份重量的纖維基材料，該第二份量為約5份重量至約15份重量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦材料(18)，其特征是，基于100份重量的纖維基材料，該第三份量為約3份重量至約15份重量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦材料(18)，其特征是，基于100份重量的纖維基材料，該第四份量為約5份重量至約10份重量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦材料(18)，其特征是，基于100份重量的纖維基材料，該纖維基材料以約20份重量至約100份重量的樹(shù)脂吸收量浸潰有該樹(shù)脂。
10.一種摩擦材料(18)，包含 樹(shù)脂；以及 浸潰有該樹(shù)脂并具有單片層的纖維基材料，該纖維基材料包括 以第一份量存在的若干芳綸纖維，該芳綸纖維包括 包括若干原纖化芳綸纖維的第一組分；以及 包括若干非原纖化芳綸纖維的第二組分； 以小于該第一份量的第二份量存在的若干聚丙烯腈基碳纖維，該聚丙烯腈基碳纖維包括 具有第三平均長(zhǎng)度的第三組分；以及 具有長(zhǎng)于該第三平均長(zhǎng)度的第四平均長(zhǎng)度的第四組分；以及 以小于或等于該第二份量的第三份量存在的若干碳粒； 以小于或等于該第二份量的第四份量存在的若干礦物纖維；以及 以大于該第一份量的第五份量存在的娃藻土。
11.根據(jù)權(quán)利要求11所述的摩擦材料(18)，其特征是，基于100份重量的纖維基材料，該第五份量為約40份重量至約47份重量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的摩擦材料(18)，其特征是，該第三組分進(jìn)一步限定為若干磨碎的聚丙烯腈基碳纖維，該第三平均長(zhǎng)度小于約500微米。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的摩擦材料(18)，其特征是，該第四組分進(jìn)一步限定為若干短切的聚丙烯腈基碳纖維，該第四平均長(zhǎng)度為約2500微米至約4000微米。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的摩擦材料(18)，其特征是，該若干礦物纖維具有第五平均長(zhǎng)度，該第五平均長(zhǎng)度大于該第三平均長(zhǎng)度且小于該第四平均長(zhǎng)度。
15.一種用于可操作地接觸被潤(rùn)滑表面(12)的摩擦件(10)，該摩擦件(10)包含 基片(16);以及 摩擦材料(18)，該摩擦材料限定出粘接至該基片(16)的第一表面(20)和構(gòu)造成用于接觸該被潤(rùn)滑表面(12)的第二表面(22)，該摩擦材料(18)包含 樹(shù)脂；以及 浸潰有該樹(shù)脂并具有單片層的纖維基材料，該纖維基材料包括 以第一份量存在的若干芳綸纖維； 以小于該第一份量的第二份量存在的若干聚丙烯腈基碳纖維； 以小于或等于該第二份量的第三份量存在的若干碳粒； 以小于或等于該第二份量的第四份量存在的若干礦物纖維；和 以大于該第一份量的第五份量存在的娃藻土。
全文摘要
一種摩擦材料(18)包括樹(shù)脂和浸漬有該樹(shù)脂的纖維基材料。該纖維基材料具有單片層，并且包括以第一份量存在的若干芳綸纖維、以小于該第一份量的第二份量存在的若干聚丙烯腈基碳纖維、以小于或等于該第二份量的第三份量存在的若干碳粒、以小于或等于該第二份量存在的若干礦物纖維、以及以大于該第一份量的第五份量存在的若干硅藻土。用于可操作地接觸被潤(rùn)滑表面(12)的摩擦件(10)包括基片(16)和摩擦材料(18)。該摩擦材料(18)限定出粘接至基片(16)的第一表面(20)和構(gòu)造成用于接觸被潤(rùn)滑表面(12)的第二表面(22)。
文檔編號(hào)F16D69/02GK103003591SQ201180007758
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者B·查夫達(dá)爾 申請(qǐng)人:伊頓公司