JPH0255655B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0255655B2 JPH0255655B2 JP57022230A JP2223082A JPH0255655B2 JP H0255655 B2 JPH0255655 B2 JP H0255655B2 JP 57022230 A JP57022230 A JP 57022230A JP 2223082 A JP2223082 A JP 2223082A JP H0255655 B2 JPH0255655 B2 JP H0255655B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- brake lining
- friction
- lining material
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、航空機、自動車、電気機関車等の高
速時における制動に耐えうるブレーキライニング
材の改良に関する。
速時における制動に耐えうるブレーキライニング
材の改良に関する。
従来、補強材としては炭素繊維を用い、充填材
としてはカーボンおよび零か少量の鉄、鋳鉄、鉛
等の金属粉と組合わせ、その摩擦量や摩耗量を調
節したものを用い、更に気相反応によつて生成さ
れたいわゆるパイロリテイツクカーボン、フエノ
ール樹脂、高温（例えば1500℃）で処理された石
油ピツチ又は石炭ピツチの１種又は２種以上を結
合材として用いて製造したコンポジツトを加工し
てブレーキライニング材を得ていた。
としてはカーボンおよび零か少量の鉄、鋳鉄、鉛
等の金属粉と組合わせ、その摩擦量や摩耗量を調
節したものを用い、更に気相反応によつて生成さ
れたいわゆるパイロリテイツクカーボン、フエノ
ール樹脂、高温（例えば1500℃）で処理された石
油ピツチ又は石炭ピツチの１種又は２種以上を結
合材として用いて製造したコンポジツトを加工し
てブレーキライニング材を得ていた。
こうしたブレーキライニング材を高速時での制
動力が要求される航空機、自動車等のブレーキ帯
に用いた場合、制動時に発生する摩擦熱により瞬
時（例えば30秒間）高温（例えば約1000℃）とな
つた場合にカーボンフアイバーなどのカーボン系
物質が特に制動時に構造上空気にさらされる部位
にて空気中の酸素で酸化され、その補強機能を失
うことでブレーキライニング材が破損し、ブレー
キ帯から脱落してしまうなどの欠点があつた。
動力が要求される航空機、自動車等のブレーキ帯
に用いた場合、制動時に発生する摩擦熱により瞬
時（例えば30秒間）高温（例えば約1000℃）とな
つた場合にカーボンフアイバーなどのカーボン系
物質が特に制動時に構造上空気にさらされる部位
にて空気中の酸素で酸化され、その補強機能を失
うことでブレーキライニング材が破損し、ブレー
キ帯から脱落してしまうなどの欠点があつた。
本発明は、高速度での摩擦によりブレーキライ
ニング材の表面の温度が上昇し、そのライニング
材の制動時に空気にさらされる部位において酸化
するカーボンフアイバーなどのカーボン系物質を
保護する材料を提供しようとするものである。
ニング材の表面の温度が上昇し、そのライニング
材の制動時に空気にさらされる部位において酸化
するカーボンフアイバーなどのカーボン系物質を
保護する材料を提供しようとするものである。
即ち、ケイ素の化合物でカーボン系本体と熱膨
張係数のほぼ等しく高温下の摩擦面に酸化物が生
成し、この酸化物が保護膜となり、かつ、それが
潤滑剤としても機能するものに無機孔あるいは無
気孔に近い組織をもつた耐熱性物質が本体と強固
に形成されていることが良く、これらの物質とし
て、炭化ケイ素、窒化ケイ素が最適であることを
見出した。これらのいずれかをカーボンフアイバ
ーの表面及びコンポジツトの摩擦面以外の表面に
コーチングすることで上記技術課題を解決しよう
とするものである。
張係数のほぼ等しく高温下の摩擦面に酸化物が生
成し、この酸化物が保護膜となり、かつ、それが
潤滑剤としても機能するものに無機孔あるいは無
気孔に近い組織をもつた耐熱性物質が本体と強固
に形成されていることが良く、これらの物質とし
て、炭化ケイ素、窒化ケイ素が最適であることを
見出した。これらのいずれかをカーボンフアイバ
ーの表面及びコンポジツトの摩擦面以外の表面に
コーチングすることで上記技術課題を解決しよう
とするものである。
尚、上記炭化ケイ素、窒化ケイ素のコーチング
方法についてはいわゆる化学的蒸着法（CVD法）
またスパツタリングなどの物理的蒸着法（PVD
法）を採用すればよい。
方法についてはいわゆる化学的蒸着法（CVD法）
またスパツタリングなどの物理的蒸着法（PVD
法）を採用すればよい。
本発明のブレーキライニング剤は、炭化ケイ素
あるいは窒化ケイ素をコーーチングしたカーボン
フアイバー（補強材）、カーボン（充填材）及び
パイロリテイツクカーボン、フエノール樹脂、高
温（例えば1500℃）で処理された石油ピツチ又は
石炭ピツチの１種又は２種以上からなる結合材を
所定の割合で配合し、これを均一に混合して混合
体とし、次にこの混合体を金型に供給し所定圧
力、所定温度で加圧加熱して成形体とし、この成
形体をN2ガス等の気流中で所定温度にて焼成し
て焼成体とし、この焼成体の摩擦面以外の面い炭
化ケイ素あるいは窒化ケイ素をコーチングするこ
とにより得られる。尚、補強材のカーボンフアイ
バーは予めCVD法などにより、炭化ケイ素ある
いは窒化ケイ素のコーチングを施しておく。カー
ボンフアイバーを含むコンポジツトは、その構造
上、充填材とカーボンフアイバーとの境界部が酸
化されやすい。そしてカーボンフアイバーは酸化
されると補強材としての役割を果せず、全体の強
度が低下することとなる。したがつて、上述のよ
うにカーボンフアイバーにコーチングを施してお
くことにより、これを防止することができる。
あるいは窒化ケイ素をコーーチングしたカーボン
フアイバー（補強材）、カーボン（充填材）及び
パイロリテイツクカーボン、フエノール樹脂、高
温（例えば1500℃）で処理された石油ピツチ又は
石炭ピツチの１種又は２種以上からなる結合材を
所定の割合で配合し、これを均一に混合して混合
体とし、次にこの混合体を金型に供給し所定圧
力、所定温度で加圧加熱して成形体とし、この成
形体をN2ガス等の気流中で所定温度にて焼成し
て焼成体とし、この焼成体の摩擦面以外の面い炭
化ケイ素あるいは窒化ケイ素をコーチングするこ
とにより得られる。尚、補強材のカーボンフアイ
バーは予めCVD法などにより、炭化ケイ素ある
いは窒化ケイ素のコーチングを施しておく。カー
ボンフアイバーを含むコンポジツトは、その構造
上、充填材とカーボンフアイバーとの境界部が酸
化されやすい。そしてカーボンフアイバーは酸化
されると補強材としての役割を果せず、全体の強
度が低下することとなる。したがつて、上述のよ
うにカーボンフアイバーにコーチングを施してお
くことにより、これを防止することができる。
尚、混合体の材料の選択、組成割合の調整は、
従来使用されている組成でよく、所望の性能を得
る為の組成割合の調整も同様に行なえばよい。更
に上記の各製造条件、すなわち温度、圧力、時
間、雰囲気ガス等は混入材料、ライニング材の厚
さ、及び、使用条件により適宜決定すればよい。
従来使用されている組成でよく、所望の性能を得
る為の組成割合の調整も同様に行なえばよい。更
に上記の各製造条件、すなわち温度、圧力、時
間、雰囲気ガス等は混入材料、ライニング材の厚
さ、及び、使用条件により適宜決定すればよい。
このようにして得られた本発明のブレーキライ
ニング材は、すべり速度が非常に高く、したがつ
て摩擦面の温度が非常に高い条件下での制動に用
いる場合、ブレーキドラムとブレーキライニング
材との摩擦熱で、炭化ケイ素あるいは窒化ケイ素
のコーチング層はわずかに酸化されて、そこには
わずかな二酸化ケイ素等の塑性流れが生じるだけ
で、コーチング自体がブレーキライニングから脱
落することはない。これはカーボンフアイバーは
露出を免れ、酸化は防止されブレーキライニング
材自体の強度は維持されるからである。
ニング材は、すべり速度が非常に高く、したがつ
て摩擦面の温度が非常に高い条件下での制動に用
いる場合、ブレーキドラムとブレーキライニング
材との摩擦熱で、炭化ケイ素あるいは窒化ケイ素
のコーチング層はわずかに酸化されて、そこには
わずかな二酸化ケイ素等の塑性流れが生じるだけ
で、コーチング自体がブレーキライニングから脱
落することはない。これはカーボンフアイバーは
露出を免れ、酸化は防止されブレーキライニング
材自体の強度は維持されるからである。
一方、摩擦面に露出したフアイバー上の炭化ケ
イ素、窒化ケイ素はそれ自体室温下では摩擦係数
は高いが、すべり速度が高く、摩擦面温度の高い
条件下では、動摩擦係数は所定の0.3〜0.4を維持
できる。これは、上記塑性流に基づくもので、ド
ラム側でのFe2O3、FeO等の酸化膜とブレーキラ
イニング面のSiO2等の酸化膜とは、一種の潤滑
膜の働きをし、目的とする材質間の摩擦とは非常
に違つた摩擦現象が摩擦力を示す結果、所定の動
摩擦係数が維持されているからである。
イ素、窒化ケイ素はそれ自体室温下では摩擦係数
は高いが、すべり速度が高く、摩擦面温度の高い
条件下では、動摩擦係数は所定の0.3〜0.4を維持
できる。これは、上記塑性流に基づくもので、ド
ラム側でのFe2O3、FeO等の酸化膜とブレーキラ
イニング面のSiO2等の酸化膜とは、一種の潤滑
膜の働きをし、目的とする材質間の摩擦とは非常
に違つた摩擦現象が摩擦力を示す結果、所定の動
摩擦係数が維持されているからである。
このように本発明のブレーキライニング材にお
けるSiC又はSiN層の制動作用はコーチング層の
ない場合に比べ遜色ないことは明らかであり、そ
の上、高温下での使用に耐えるという効果があ
る。カーボン―カーボン（Ｃ―Ｃ）コンポジツト
は面と面とで摺動して制動される。このとき例え
ば30秒で1000℃位になる。このためカーボンが酸
化損傷する。カーボンの面と面とはこすり合うの
で、特にフリーな面、つまりデイスクの側面、中
央の軸孔の側面も酸化される。この防止に１つに
は、リン酸マグネシウムを混入させてデイスク全
体を耐酸化処理する技術がある。上記の如く装置
全体が高温になることからフリーな側面にSiC等
のコーチングをすることが酸化を防ぐだけでも従
来の難点をカバーすることができる。
けるSiC又はSiN層の制動作用はコーチング層の
ない場合に比べ遜色ないことは明らかであり、そ
の上、高温下での使用に耐えるという効果があ
る。カーボン―カーボン（Ｃ―Ｃ）コンポジツト
は面と面とで摺動して制動される。このとき例え
ば30秒で1000℃位になる。このためカーボンが酸
化損傷する。カーボンの面と面とはこすり合うの
で、特にフリーな面、つまりデイスクの側面、中
央の軸孔の側面も酸化される。この防止に１つに
は、リン酸マグネシウムを混入させてデイスク全
体を耐酸化処理する技術がある。上記の如く装置
全体が高温になることからフリーな側面にSiC等
のコーチングをすることが酸化を防ぐだけでも従
来の難点をカバーすることができる。
Claims (1)
- １ カーボンフアイバー、カーボン及びパイロリ
テイツクカーボン、フエノール樹脂、石油ピツ
チ、石炭ピツチの１種又は２種以上の結合材から
なるコンポジツトで形成されたブレーキライニン
グ材において、前記カーボンフアイバーの表面及
びコンポジツトの摩擦面以外の表面に炭化ケイ
素、あるいは窒化ケイ素のコーテイング層が形成
されていることを特徴とするブレーキライニング
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2223082A JPS58142042A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | ブレ−キライニング材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2223082A JPS58142042A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | ブレ−キライニング材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58142042A JPS58142042A (ja) | 1983-08-23 |
| JPH0255655B2 true JPH0255655B2 (ja) | 1990-11-28 |
Family
ID=12076989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2223082A Granted JPS58142042A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | ブレ−キライニング材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58142042A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6364072B1 (en) * | 1997-04-28 | 2002-04-02 | Alliedsignal Bremsbelag Gmbh | Sintered material for a magnetic track brake |
| WO2004020614A1 (ja) | 2002-08-28 | 2004-03-11 | Asahi Medical Co., Ltd. | 異形断面中空糸膜型細胞含有デバイス |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1544994A (en) * | 1975-12-03 | 1979-04-25 | Goodyear Aerospace Corp | Carbon brake disc having oxidation limiting coating |
-
1982
- 1982-02-15 JP JP2223082A patent/JPS58142042A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58142042A (ja) | 1983-08-23 |
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