[发明专利]摩擦材料

说明书

一种摩擦材料，如那些属于NAO或LS种类的摩擦材料，其基本上无铜并且包括粉末和/或纤维形式的非球形颗粒，各个非球形颗粒均由优选地铁质金属芯以及由所述芯的至少部分涂层构成，至少部分涂层至少部分地或全部由锡和/或锡化合物、优选地基于Fe‑Sn金属间化合物形成。

技术领域

本发明涉及摩擦材料，该摩擦材料将用于制造用于摩擦元件(诸如制动元件(例如用于车辆的制动闸片或制动闸瓦)和/或离合器盘)的摩擦层，所述摩擦材料无石棉并且更一般而言优选地属于被称为NAO(“无石棉有机摩擦材料”)和LS(“少钢型摩擦材料，LowSteel friction material”)的摩擦材料种类。

具体而言，本发明涉及以下摩擦材料，该摩擦材料能够减少布置在摩擦元件(制动元件或离合器盘)上的摩擦层的磨损、以及特别是待制动的元件(例如，车辆的制动盘或制动鼓)或与摩擦元件配合使用的元件(在技术术语中定义为“摩擦伙伴”)的磨损而同时维持良好的特性(诸如对于摩擦伙伴的配合表面的敏感度，该敏感度使得能够避免配合表面上的刮伤)和足够的制动能力(特别当温度高时的摩擦稳定性)。

背景技术

以上类型的摩擦材料包括五类成分：纤维材料基体、粘合剂和填料、一种或更多种润滑剂或摩擦改进剂、一种或多种磨料。过去在很大程度上使用石棉作为纤维材料，然而该材料存在相当大的环境问题并且对人类健康造成众所周知的毒性作用，并且鉴于该原因很长时间以来已经被法律所禁止。因此，这种材料被其他材料所取代，其他材料是无机材料(如岩棉、硅灰石和玻璃纤维)和有机材料(如芳纶纤维和碳纤维)两者、以及金属材料(如铜、锡、铁、铝和钢的粉末或纤维以及其他金属或金属合金如青铜和黄铜)。粘合剂通常是例如基于酚醛树脂的热固性聚合物。使用各种材料：作为填料，如重晶石(硫酸钡)、碳酸钙、滑石、氧化镁、蛭石；作为磨料，硅酸锆、氧化锆、氧化铝、碳化硅、云母；作为摩擦改进剂，金属硫化物(如二硫化钼、硫化铁)、铜、锡、石墨和/或焦炭。随后以较小百分比添加其他种类的材料，例如粉末或小颗粒形式的橡胶、“摩擦粉尘”、其他有机材料。

EP0151185教导了由至少部分地包覆有锡的铁粉末构成的材料及其制造工艺，该材料旨在通过烧结生产用于电气装置的磁芯。

US8536244涉及摩擦材料、特别涉及用于产生摩擦层的混合物或共混物，该混合物或共混物包括金属粉末和/或纤维、填料、润滑剂和有机化合物，其中以占0.5％至50％的百分比的锡、锡合金或锡化合物(通常是氧化物)以及占0.001％至约5％的百分比的铜的组合存在。此外，锡颗粒或粉末的表面积必须为1m²/g至5m²/g并且锡可以作为整体或部分地由施加在铁制成的圆形(球形)金属芯上的表面涂层构成。在实践中，该文件建议使用圆形颗粒的摩擦材料组合物，所述颗粒具有铁芯以及由锡或其合金与一定含量的铜(可能仅以痕量存在)组合的壳。

然而，为了保护环境并避免对人类健康的可能损害，越来越多的许多国家和国际规范不仅要求使用无石棉和重金属的摩擦材料，还要求使用铜含量减少或零铜含量的摩擦材料。

此外，根据US8536244的摩擦材料的制造非常昂贵。

因此，本领域中需要提供一种摩擦材料，该摩擦材料无石棉、无重金属(如镉或锑)和铜；具有良好的性能、降低的制造成本并且能够减少由其制成的摩擦元件以及特别是与摩擦元件配合的元件(“摩擦伙伴”)(特别是当这些元件由铸铁或钢制成时)的磨损。

发明内容

本发明的目的是提供一种摩擦材料，特别是属于被称为NAO和LS的摩擦材料种类，该摩擦材料能够克服现有技术的上述缺点并且制造起来不太昂贵。

因此，本发明涉及一种无石棉的摩擦材料，特别是如权利要求1中所限定的属于被称为NAO和LS的摩擦材料种类。