專利名稱：制動(dòng)系統(tǒng)摩擦材料的摩擦表面涂層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制動(dòng)系統(tǒng)的，尤其是汽車、卡車、有軌車或飛機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)的摩擦材料上的根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的摩擦表面涂層，進(jìn)一步而言，本發(fā)明涉及一種制動(dòng)襯片，尤其是盤式制動(dòng)器的制動(dòng)襯片它具有支架(carrier plate)和置于所述支架上的摩擦材料塊，所述摩擦材料塊構(gòu)成根據(jù)權(quán)利要求14前序部分的摩擦表面。
對(duì)于摩擦系統(tǒng)盤式制動(dòng)器而言，只有經(jīng)過(guò)一定次數(shù)制動(dòng)操作后才在盤式制動(dòng)器和制動(dòng)襯片間產(chǎn)生所要求的摩擦系數(shù)。在這些制動(dòng)操作中，尚未磨合的新的摩擦副所具有的摩擦系數(shù)很大程度上取決于磨合狀態(tài)，所述制動(dòng)操作也叫作磨合制動(dòng)操作。對(duì)于摩擦系數(shù)而言，制動(dòng)襯片與制動(dòng)盤間的幾何匹配和一般稱作摩擦涂層的摩擦邊界層的構(gòu)成是基本的影響參量。只有當(dāng)通過(guò)磨合制動(dòng)操作充分建立起所要求的邊界層和幾何匹配時(shí)，所述系統(tǒng)的摩擦系數(shù)才進(jìn)入所謂的穩(wěn)定狀態(tài)。因此，只有經(jīng)過(guò)次數(shù)相對(duì)多的磨合制動(dòng)操作后，摩擦副才達(dá)到磨合狀態(tài)，并且，達(dá)到所要求的摩擦系數(shù)水平。
然而，在某些汽車工程運(yùn)行狀態(tài)下，磨合系統(tǒng)與未磨合系統(tǒng)間的差異會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題出現(xiàn)。例如，卡車托車在制造后進(jìn)行制動(dòng)試驗(yàn)。就9噸的車軸載荷而言，該載荷值可推知為6.5巴，車輛的減速率必須達(dá)到至少45％(50％)。這些試驗(yàn)大多是在制造場(chǎng)所原地以低的試驗(yàn)速度在滾輪型試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行，或者車輛在最近的技術(shù)評(píng)價(jià)場(chǎng)所，以很低的制動(dòng)壓力進(jìn)行所述試驗(yàn)。但是，當(dāng)以較高速度對(duì)道路上的雙拖車制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，也必須動(dòng)態(tài)獲得所述制動(dòng)效率。這里，已發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題是，處于未磨合狀態(tài)的新盤式制動(dòng)系統(tǒng)大多不能符合上述要求。
本發(fā)明的目的是對(duì)摩擦系統(tǒng)制動(dòng)器，尤其是盤式制動(dòng)器進(jìn)行改進(jìn)，以消除上述的缺點(diǎn)并且也能夠在未磨合狀態(tài)獲得充分的摩擦系數(shù)。
本發(fā)明的目的通過(guò)上述的具有權(quán)利要求1所示特征的摩擦表面涂層以及通過(guò)上述的具有權(quán)利要求14所示特征的制動(dòng)襯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。
為此，本發(fā)明提供具有下述成分的摩擦表面涂層0-30wt.％的酚醛樹脂，5-95wt.％的氧化鋁，0-20wt.％的氧化硅，5-75％的粘合劑，0-10wt.％的交織劑，0-50wt.％的彈性體以及0-50wt.％的填料。
所述涂層的優(yōu)點(diǎn)在于在制動(dòng)裝置，例如在甚至具有尚未磨合的(盤式)制動(dòng)系統(tǒng)的車輛的制動(dòng)裝置的每個(gè)試驗(yàn)狀態(tài)下，都能獲得足夠且可靠的摩擦系數(shù)。由具有制動(dòng)襯片和位于制動(dòng)襯片上的涂層的制動(dòng)盤制成的尚未磨合的系統(tǒng)的摩擦系數(shù)基本上與磨合系統(tǒng)的摩擦系數(shù)一致。出于這一原因，未經(jīng)有效磨合的制動(dòng)系統(tǒng)在所有的試驗(yàn)條件如滾輪型原位試驗(yàn)臺(tái)，與制造場(chǎng)所分開的滾輪型試驗(yàn)臺(tái)，帶有拖車的卡車的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)中，借助本發(fā)明的涂層獲得了所要求的制動(dòng)比。這里，根據(jù)本發(fā)明的涂層在制動(dòng)襯片與制動(dòng)盤間的相對(duì)速度改變時(shí)也能發(fā)揮有利的作用。所述涂層同時(shí)也具有充分的抗磨損性能，因此，當(dāng)試驗(yàn)地遠(yuǎn)離制造場(chǎng)所時(shí)，其也能發(fā)揮作用，而且，通過(guò)涂層作用向磨合狀態(tài)的轉(zhuǎn)移，摩擦系數(shù)不會(huì)下降。
所述摩擦表面涂層的優(yōu)選改進(jìn)在權(quán)利要求2-13中進(jìn)行了描述。
為了通過(guò)絲網(wǎng)印刷方法，采用噴槍或用經(jīng)浸漬處理的泡沫材料涂覆所述摩擦表面涂料，所述摩擦表面涂料進(jìn)一步優(yōu)選含有20-80wt.％，尤其是50wt.％的溶劑，特別是水。
這里，所述酚醛樹脂例如是一種水中的苯酚甲期酚醛樹脂(70～80％的固相含量)，尤其是9126SW樹脂，所述氧化鋁是Rhinalox專用熔融礬土白(alumina white)形式的剛玉，尤其是Bikorit F280，所述氧化硅是例如作為疏松的白色粉末的疏水SiO2形式的硅酸，尤其是Aerosil R 972，所述粘合劑是一種水基的酚醛/混甲酚樹脂/NBR粘合劑(水基粘合劑)，尤其是W9-9501粘合劑WK700C，所述交織劑是一種有機(jī)溶劑與添加劑(尤其是褐色添加劑形式的ZG-1496)的混合物，所述彈性體是一種由SBR/NR基胎面制得的回收產(chǎn)品形式的橡膠或橡膠粉，尤其是橡膠粉289055，所述填料例如是一種著色劑，尤其是碳黑，特別是指Cabot Farbruβ Elftex 430。
在第一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述摩擦表面涂層的組成為3wt.％的酚醛樹脂，54.8wt.％的氧化鋁，3.2wt.％的氧化硅，38wt.％的粘合劑以及1wt.％的交織劑。
在第二個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述摩擦表面涂層的組成為56.49wt.％的氧化鋁，3.3wt.％的氧化硅，39.18wt.％的粘合劑以及1.03wt.％的交織劑。
在第三個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述摩擦表面涂層的組成為49.12wt.％的氧化鋁，2.87wt.％的氧化硅，34.07wt.％的粘合劑，0.9wt.％的交織劑以及約13.04％的彈性體。
在第四個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述摩擦表面涂層包含41.99-31.99wt.％的氧化鋁，10-20wt.％的氧化硅，34.07wt.％的粘合劑，0.9wt.％的交織劑以及約13.04％的彈性體。
對(duì)于上述的根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)襯片而言，上述的摩擦表面涂層位于所述摩擦表面上。
下面，將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)介紹。


圖1示出的是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)襯片的優(yōu)選實(shí)施方案的頂視圖。
圖2示出的是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)襯片的優(yōu)選實(shí)施方案沿圖1中的線II-II所做的剖面圖。
圖3示出的是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)襯片的優(yōu)選實(shí)施方案的縱剖面圖。
如圖1-3所示的制動(dòng)襯片100的優(yōu)選實(shí)施方案包含一個(gè)其上存在一摩擦材料塊16的支架10。所述摩擦材料塊16的自由表面構(gòu)成制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)盤的摩擦表面18，制動(dòng)盤未在圖中示出。
在制動(dòng)塊加工完成后，根據(jù)本發(fā)明，將摩擦表面涂層200涂覆在所述摩擦表面上，這例如借助涂料噴槍或者浸漬有所述摩擦表面涂料的海綿或泡沫材料來(lái)實(shí)施，對(duì)于優(yōu)選的涂覆方法而言，采用膠輥和與所述摩擦襯片的輪廓相適應(yīng)的型板來(lái)進(jìn)行所述涂覆過(guò)程(修正的絲網(wǎng)印刷方法)。
根據(jù)本發(fā)明的摩擦表面涂層200根據(jù)本發(fā)明含有如下組分0-30wt.％的酚醛樹脂，5-95wt.％的氧化鋁，0-20wt.％的氧化硅，5-75wt.％的粘合劑，0-10wt.％的交織劑，0-50wt.％的彈性體以及0-50wt.％的填料。
這里，所述酚醛樹脂是一種水中的苯酚-甲期酚醛樹脂(70-80％的固相含量)，尤其是樹脂9216SW，所述氧化鋁是Rhinalox專用熔融礬土白(alumina white)形式的剛玉，尤其是Bikorit F280，所述氧化硅是例如作為疏松的白色粉末的疏水SiO2形式的硅酸，尤其是AerosilR972，所述粘合劑是一種水基的酚醛/混甲酚樹脂/NBR粘合劑(水基粘合劑)，尤其是W9-9501粘合劑WK700C，所述交織劑是一種有機(jī)溶劑與添加劑(尤其是褐色添加劑形式的ZG-1496)的混合物，所述彈性體是一種由SBR/NR基的胎面制得的回收產(chǎn)品形式的橡膠或橡膠粉，尤其是橡膠粉289055，所述填料例如是一種著色劑，尤其是碳黑，特別是指Cabot Farbruβ Elftex 430。
為涂覆根據(jù)本發(fā)明的摩擦表面涂層，需將所述摩擦表面涂料用溶劑，比如水加以適當(dāng)稀釋，這樣，所述摩擦表面涂料就可以根據(jù)涂覆方法進(jìn)行涂覆。為此，溶劑含量應(yīng)為20-80wt％，尤其是50wt.％.
對(duì)不同含量的上述組分的試驗(yàn)表明，下述優(yōu)選的實(shí)施方案特別適合作為摩擦表面涂層。
在第一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述摩擦表面涂層的組成為3wt.％的酚醛樹脂，54.8wt.％的氧化鋁，3.2wt.％的氧化硅，38wt.％的粘合劑和1wt.％的交織劑。
在第二個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述摩擦表面涂層的組成為56.49wt.％的氧化鋁，3.3wt.％的氧化硅，39.18wt.％的粘合劑和1.03wt.％的交織劑。
在第三個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述摩擦表面涂層的組成為49.12wt.％的氧化鋁，2.87wt.％的氧化硅，34.07wt.％的粘合劑，0.9wt.％的交織劑和約13.04wt.％的彈性體。
在第四個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述摩擦表面涂層包含41.99-31.99wt.％的氧化鋁，10-20wt.％的氧化硅，34.07wt.％的粘合劑，0.9wt.％的交織劑和約13.04wt.％的彈性體。
權(quán)利要求
1.制動(dòng)系統(tǒng)的摩擦材料(16)的摩擦表面涂層(200)，尤其是汽車、卡車、有軌車或飛機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)的摩擦材料(16)的摩擦表面涂層(200)，其特征在于用于改善摩擦系統(tǒng)制動(dòng)器并且用于甚至在制動(dòng)器尤其是盤式制動(dòng)器的未磨合狀態(tài)下獲得足夠摩擦系數(shù)的摩擦表面涂層(200)具有如下組成0-30wt.％的酚醛樹脂，5-95wt.％的氧化鋁，0-20wt.％的氧化硅，5-75wt.％的粘合劑，0-10wt.％的交織劑，0-50wt.％的彈性體和0-50wt.％的填料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的摩擦表面涂層(200)，其特征在于所述摩擦表面涂料含有20-80wt.％，尤其是50wt.％的溶劑，特別是水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和/或2的摩擦表面涂層(200)，其特征在于所述酚醛樹脂是一種處于水中的苯酚/甲期酚醛樹脂(70-80％的固相含量)，尤其是樹脂9126SW。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中之任一項(xiàng)的摩擦表面涂層(200)，其特征在于所述氧化鋁是Rhinalox專用熔融礬土白形式的剛玉，尤其是Bikorit F 280。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中之任一項(xiàng)的摩擦表面涂層(200)，其特征在于所述氧化硅是例如作為疏松白色粉末的疏水SiO2形式的硅酸，尤其是Aerosil R 972形式的硅酸。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中之任一項(xiàng)的摩擦表面涂層(200)，其特征在于所述粘合劑是酚醛/混甲酚/NBR粘合劑(水基粘合劑)，尤其是W9-9501粘合劑WK700C。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中之任一項(xiàng)的摩擦表面涂層(200)，其特征在于所述交織劑是一種有機(jī)溶劑與添加劑尤其是褐色添加劑形式的ZG-1496的混合物。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中之任一項(xiàng)的摩擦表面涂層(200)，其特征在于所述彈性體是一種由SBR/NR基的胎面制得的回收產(chǎn)品形式的橡膠或橡膠粉，尤其是橡膠粉289055。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中之任一項(xiàng)的摩擦表面涂層(200)，其特征在于所述填料是一種著色劑，尤其是碳黑，特別是指Cabot FarbruβElftex 430。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中之任一項(xiàng)的摩擦表面涂層(200)，其特征在于所述摩擦表面涂層包含3wt.％的酚醛樹脂，54.8wt.％的氧化鋁，3.2wt.％的氧化硅，38wt.％的粘合劑和1wt.％的交織劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-9中之任一項(xiàng)的摩擦表面涂層(200)，其特征在于所述摩擦表面涂層包含56.49wt.％的氧化鋁，3.3wt.％的氧化硅，39.18wt.％的粘合劑和1.03wt.％的交織劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-9中之任一項(xiàng)的摩擦表面涂層(200)，其特征在于所述摩擦表面涂層包含49.12wt.％的氧化鋁，2.87wt％的氧化硅，34.07wt.％的粘合劑，0.9wt.％的交織劑和約13.04wt.％的彈性體。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-9中之任一項(xiàng)的摩擦表面涂層(200)，其特征在于所述摩擦表面涂層包含41.99-31.99wt.％的氧化鋁，10-20wt.％的氧化硅，34.07wt.％的粘合劑，0.9wt.％的交織劑和約13.04wt.％的彈性體。
14.制動(dòng)襯片(100)，尤其是用于盤式制動(dòng)器的制動(dòng)襯片(100)，它具有一個(gè)支架和一個(gè)位于所述支架之上并構(gòu)成摩擦表面的摩擦材料塊，其特征在于所述摩擦表面上具有根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的摩擦表面涂層。
全文摘要
為了改善摩擦系統(tǒng)制動(dòng)器并且為了甚至在盤式制動(dòng)器處于未磨合狀態(tài)時(shí)獲得足夠的摩擦系數(shù),向制動(dòng)系統(tǒng),尤其是汽車、卡車、有軌車或飛機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)的摩擦材料(16)上提供一個(gè)摩擦表面涂層(200),所述涂層包含:0—30wt.%的酚醛樹脂,5—95wt.%的鋁的氧化物,0—20wt.%的硅的氧化物,5—75wt.%的粘合劑,0—10wt.%的交織劑,0—50wt.%的彈性體和0—50wt.的填料。
文檔編號(hào)F16D69/02GK1263125SQ00101099
公開日2000年8月16日 申請(qǐng)日期2000年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月20日
發(fā)明者N·施烏, U·施瓦茲, H·格林米, T·凡內(nèi)拜克 申請(qǐng)人:聯(lián)信制動(dòng)材料有限公司