專利名稱：：非石棉摩擦材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及非石棉摩擦材料。具體說，本發(fā)明涉及用于工業(yè)裝備、機(jī)動(dòng)有軌車、行李車和客車的摩擦材料，該摩擦材料在耐磨性、防止金屬捕獲(metalcatch)的能力、抗裂紋性和制動(dòng)性之間改進(jìn)平衡控制性能。特別是，本發(fā)明涉及由于不含金屬和金屬化合物而能夠防止環(huán)境污染的摩擦材料。更具體地說，本發(fā)明涉及用于上述用途的制動(dòng)襯塊、制動(dòng)襯片(lining)和離合器摩擦片(clutchfacing)。
背景技術(shù)：
：用于諸如盤式制動(dòng)器和鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)器或離合器的摩擦材料包括用于提供摩擦能力和控制該摩擦能力的摩擦改良劑、用于增強(qiáng)的纖維材料、以及使這些組分成為一體的粘結(jié)劑。在這些材料中，纖維材料可以包括各種金屬纖維、無機(jī)纖維和有機(jī)纖維。這些纖維具有各自的特性，并且單獨(dú)一種不能滿足所有的要求，所以通常兩種或更多種結(jié)合使用。另一方面，作為用于控制摩擦材料的摩擦特性的材料，有摩擦改良劑和固體潤滑劑。這些材料也包括無機(jī)和有機(jī)材料，并且它們具有各自的特性，并且單獨(dú)一種不能滿足所有的要求，所以它們通常兩種或更多種結(jié)合使用。作為摩擦改良劑的例子，舉出無機(jī)摩擦改良劑和有機(jī)摩擦改良劑作為例子，無機(jī)摩擦改良劑有，例如氧化鋁(alumina)、二氧化硅(silica)、氧化鎂(magnesia)、氧化鋯(zirconia)、氧化絡(luò)、石英等，以及有機(jī)摩擦改良劑有，例如，合成橡膠、漆酚樹脂(cashewresin)等。作為固體潤滑劑舉出，例如，石墨、二硫化鉬等作為例子。作為填充物，用硫酸鋇、碳酸鈣、金屬粉末、蛭石、云母等。由于通過混合這些成分得到的摩擦材料能夠抑制配合部件上的侵蝕，并且改進(jìn)抗衰減性和耐磨損性，提出各種混合的非石棉摩擦材料。通過以金屬纖維或金屬粉末的形式將金屬混合到摩擦材料中，能夠獲得很多優(yōu)點(diǎn)，例如可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)，可以獲得傳輸給配合部件的粘性摩擦力，可以保證高導(dǎo)熱性和熱輻射，因此，已經(jīng)對其應(yīng)用了各種金屬。但是，現(xiàn)在已經(jīng)提出由這些金屬引起的各種環(huán)境問題，例如河流和海洋的污染、對人體的有害影響等，并且現(xiàn)在需要防范措施。作為防范措施的一個(gè)例子，JP-A—2004—155843公開了一種通過模制非石棉摩擦材料組分(composition)而制造的非石棉摩擦材料，主要包括含有除去石棉之外的至少一種鋼纖維、粘結(jié)劑和填充物，并且固化該模制產(chǎn)品，其中包含平均顆粒尺寸從50至150um的石油焦炭和平均顆粒尺寸從5至30nm的硬無機(jī)顆粒。JP-A—2004—155843公開了非石棉摩擦材料，它能夠回應(yīng)消費(fèi)者的要求，即最新的摩擦材料性能提高、重量輕、小型化，并且成本低，并且該非石棉摩擦材料在耐磨損和摩擦系數(shù)方面很好地平衡，而且，在制動(dòng)時(shí)很少伴有發(fā)尖叫聲的噪聲和異樣的聲音。但是，正如在JP-A—2004—155843的表1中的實(shí)例l至5中清楚地表明的，由于該非石棉摩擦材料包含IO體積%的銅粉末，具有對人體和環(huán)境引起有害影響的可能性。同樣，JP-A-58-061169公開了一種適合用作摩擦元件的非石棉摩擦材料組分，其主要包括熱固性粘結(jié)劑、纖維加強(qiáng)材料、以及有效量的芳族聚酰胺漿狀物纖維(pulpfiber)，以形成由該摩擦材料制造的預(yù)型件(preform)的良好結(jié)構(gòu)整體性，該摩擦材料是在混合強(qiáng)度、摩擦系數(shù)和耐磨性方面改進(jìn)的摩擦材料。但是，該摩擦材料組分包含銅纖維和黃銅纖維或作為金屬粉末的銅和黃銅，因此，具有類似于JP-A-2004-155843的對人體和環(huán)境引起有害影響的可能性。而且，為了確保在高溫高負(fù)載情況下的可靠的耐磨性的目的，該摩擦材料包含金屬硫化物。但是，已經(jīng)查明一些類型的金屬硫化物對人體和環(huán)境有影響，而且還昂貴，從在制造成本方面是不利的。為了提供用于制動(dòng)器的不含有包括諸如銅、銻等的重金屬材料的摩擦材料，JP-A-2002-123273公開了一種制造用于制動(dòng)器的摩擦材料的方法，該摩擦材料包含纖維成分、粘結(jié)成分和摩擦控制成分，其中氧化鎂(MgO)和石墨包含在摩擦材料中，其量為從45%到80%體積，并且氧化鎂對石墨的體積比(氧化鎂/石墨)為從1/1到4/1。JP-A-2002-123273公開了該發(fā)明能夠提供用于制動(dòng)器的摩擦材料，即便在不包含諸如銅纖維、銅粉末和Sb2S3粉末的重金屬或重金屬化合物時(shí)，該摩擦材料也具有等同于或高于常規(guī)的非石棉摩擦材料的高溫摩擦性能以及機(jī)械特性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種非石棉摩擦材料，除了在JP-A-2002-138273中公開的用于制動(dòng)器的摩擦材料的高溫摩擦性能和機(jī)械特性之外，其還具有諸如良好的制動(dòng)效果的安全性的摩擦特性、防止金屬捕獲以及抗裂紋性，并且不包含有害金屬和金屬化合物。通過理解到即便在不使用有害金屬和金屬化合物時(shí)，也能夠確保在高溫下的耐磨性，并且對配合部件的侵蝕能夠被抑制到很低的程度，同時(shí)通過將適量的石墨和焦炭混合在一起作為摩擦材料的摩擦改良劑的一部分而保持高摩擦系數(shù)，而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。而且，在本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求中，該"有害金屬"是指"重金屬"，并且"有害金屬化合物"是指"重金屬化合物"，因?yàn)橹亟饘倩蛑亟饘倩衔锸怯泻Φ?。根?jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，提供一種不含有重金屬和重金屬化合物的作為該摩擦材料的混合成分，并且包含占摩擦材料總體積的5到25體積％的石墨和焦炭的非石棉摩擦材料。在該非石棉摩擦材料中，石墨對焦炭的體積比可以為從2/1到7/1。在該非石棉摩擦材料中，焦炭的平均顆粒尺寸可以是從150到400lim。非石棉摩擦材料可以包括顆粒直徑為3iim至20tim、總體積為整個(gè)摩擦材料體積的3%至10體積％的硅酸鋯和氧化鋯中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該非石棉摩擦材料中，包含用于加強(qiáng)的纖維材料、摩擦改良劑和用于使這些材料成為一體的粘結(jié)劑，通過組合使用石墨和焦炭作為部分摩擦改良劑，而不使用從環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn)看來引起問題的有害的金屬和金屬化合物，可以使得在高溫(30(TC和40(TC)下、在滑動(dòng)時(shí)的磨損損耗與利用金屬硫化物的常規(guī)的摩擦材料相當(dāng)，能夠減小環(huán)境載荷的材料，并且能夠減少材料成本。此外，通過以特定的量(體積百分比)和特定的體積比來組合地利用潤滑性質(zhì)比石墨差的石墨和焦炭，能夠控制摩擦和潤滑的關(guān)系。結(jié)果，能夠提高在耐磨性、防止金屬捕獲的能力、抗裂紋性和制動(dòng)能力之間的平衡。具體說，可以顯示出在高溫下的耐磨性和防止金屬捕獲的特性，而不必使用金屬硫化物。而且，通過混合顆粒直徑為3iim至20ym、整個(gè)摩擦材料的總體積的3體積％至10體積％的硅酸鋯和氧化鋯中的至少一種，能夠減少DTV(盤厚度變化)發(fā)展，提高制動(dòng)效果，并且具有良好的NVH特性(噪聲、振動(dòng)、粗糙性)。從下面的描述和所附權(quán)利要求中，本發(fā)明其他方面和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的。具體實(shí)施方式下面將描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。在一個(gè)示例性實(shí)施例的非石棉摩擦材料中，通過將石墨和焦炭混合在一起作為該摩擦材料的摩擦改良劑的一部分，其中該石墨和焦炭的總量為5到25體積％，并且石墨與焦炭的體積比為從2/1到7/1,可以使得該非石棉摩擦材料在高溫下(30(TC和40(TC)的摩擦、耐磨性、防止金屬捕獲的能力、以及抗裂紋性與利用金屬硫化物和銅纖維的常規(guī)摩擦材料一樣。當(dāng)混合的石墨和焦炭的量少于5體積％時(shí)，該量太少而沒有顯示出在高溫下的足夠的摩擦和耐磨性。而當(dāng)該量大于25體積％時(shí)，沒有展現(xiàn)出較高的摩擦和耐磨性，這是不經(jīng)濟(jì)的并且制動(dòng)效果降低，因?yàn)闈櫥匦栽黾印Ｒ虼?，考慮到制動(dòng)效果和磨損的兼容性，該含量優(yōu)選從5到25體積％，并且更優(yōu)選從12到18體積％。在該示例性實(shí)施例中的摩擦材料可以通過下述方式制造混合該摩擦材料的各種成分，包括纖維材料、摩擦改良劑、潤滑劑、填充物、以及粘結(jié)劑，預(yù)成形該混合的產(chǎn)品，并且熱成形。在上述材料中，作為纖維材料，例如，舉出諸如聚芳酰胺纖維、阻燃的丙烯纖維等的有機(jī)纖維，以及諸如鈦酸鉀纖維、Al203-Si02系列陶瓷纖維等的無機(jī)纖維作為例子。作為無機(jī)填充物，例如，舉出諸如蛭石、云母等的鱗狀無機(jī)物質(zhì)、硫酸鋇、碳酸鈣等作為例子。在本發(fā)明中，用于摩擦材料的上述各種成分不包含重金屬和重金屬化合物是必需的。重金屬在這里是指，除了諸如鐵、銅和鋅這樣的延展性和柔韌性(ductility)大的物質(zhì)外，還指密度為4.0或5.0g/cr^或以上的重金屬，例如鐵、銅、鉛、錳和鉻。作為粘結(jié)劑，熱固性樹脂，例如，舉出酚醛樹脂(包括凈酚醛樹脂、用橡膠等改性的各種改性的酚酸樹脂)、三聚氰胺樹脂(melamineresin)、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂等作為例子。此外，作為摩擦改良劑，舉出金屬氧化物，例如，氧化硅、氧化鎂、氧化鋯、氧化鉻等，以及諸如合成橡膠、漆酚樹脂等的有機(jī)摩擦改良劑作為例子。作為固體潤滑劑，例如，舉出石墨、二硫化鉬等作為例子。作為摩擦材料組分的例子，可以采用各種比例的組分。即，根據(jù)產(chǎn)品所需要的摩擦特性，例如，摩擦系數(shù)、耐磨性、防止金屬捕獲的能力等等，這些復(fù)合物(compounds)可以單獨(dú)使用，或者，兩種或兩種以上組合地使用。在摩擦材料中通常使用的石墨可以被用作用在本發(fā)明中使用的石墨，并且可以使用天然石墨或人造石墨。石墨的平均顆粒尺寸優(yōu)選地從5到500um(微米)，更優(yōu)選從50到150Pm。作為在該示例性實(shí)施例中的焦炭，可以使用平均顆粒尺寸從150到400"m的焦炭。當(dāng)平均顆粒尺寸小于150um時(shí)，不能改善在高溫區(qū)域的耐磨性，而當(dāng)平均顆粒尺寸大于400iim時(shí),發(fā)生離析?；诜鞘弈Σ敛牧系目偭浚固康奶砑恿颗c石墨一起優(yōu)選總共為3到30體積％。在這個(gè)量的范圍內(nèi)，改善了高溫區(qū)的耐磨性，并且摩擦系數(shù)也穩(wěn)定地保持在令人滿意的水平。焦炭的種類有煤焦炭和石油焦炭，并且任何一種都可以用于該示例性實(shí)施例中。利用精煤作為成分所制造的煤焦炭是昂貴的，并且很難使用，而石油焦炭在質(zhì)量上變化小、不昂貴并且容易得到，所以用石油焦炭是優(yōu)選的。石墨與焦炭的體積比優(yōu)選為從2/1到7/1，并且在這個(gè)體積比的范圍內(nèi)，可以控制摩擦和潤滑之間的關(guān)系。[實(shí)例]下面參考實(shí)例更具體地描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不被解釋為限制于這些實(shí)例。實(shí)例1至6，比較例1至3,和參考例1至3通過下面的方式制造摩擦材料，即在混合器中將具有如下面表1所示的組分的摩擦材料的成分混合5分鐘、將徹底攪拌并混合的材料置于模具中、預(yù)成形并且熱成形。預(yù)成形是通過施加10MPa的壓力10秒鐘而被預(yù)成形。該預(yù)成形的產(chǎn)品在15(TC的模制溫度下，52.9MPa的模制壓力下，模制5分鐘，并且在25(TC的溫度下熱處理(后固化)20到100分鐘、涂敷、烘干并且拋光，由此得到基礎(chǔ)材料、實(shí)例、比較實(shí)例和參考實(shí)例的摩擦材料。用測力計(jì)對這些摩擦材料進(jìn)行JASO性能測試和抗裂紋測試。所得到的性能的評價(jià)結(jié)果示于表1中。(1)摩擦系數(shù)、耐磨性在對這些摩擦材料進(jìn)行JASO性能測試(JASO，C406)之后，測量每種材料的磨損損耗。轉(zhuǎn)子的材料鑄鐵(FC200)制動(dòng)的初始速度20、50、100、130km/h制動(dòng)減速度2.94m/s2在初始制動(dòng)速度為100km/h，減速度為4.4mV下，在上述條件進(jìn)9行IO次制動(dòng)之后，進(jìn)行制動(dòng)測試，用10次制動(dòng)作為一個(gè)循環(huán)重復(fù)衰減部分(fadesection)的兩個(gè)循環(huán)，并且將兩種材料的表面磨平之后，再一次制動(dòng)的初始速度為20、50、100、130km/h，并且減速度2.94m/s2。測試結(jié)束后，測量摩擦材料和配合部件(轉(zhuǎn)子)的磨損。(2)防止金屬捕獲的性能在進(jìn)行上述(1)項(xiàng)所描述的JASO性能測試(JASO，C406)之后，觀察摩擦材料的滑動(dòng)表面。(3)抗裂紋性轉(zhuǎn)子的材料鑄鐵(FC200)制動(dòng)的初始速度50km/h制動(dòng)的減速度2.94m/s2轉(zhuǎn)子的初始溫度95°C制動(dòng)次數(shù)3次在上述條件下確定基線之后，在制動(dòng)的初始速度為100km/h，制動(dòng)的減速度為4.41m/s2，并且在間隔為35秒的從65X:的第一次的轉(zhuǎn)子的初始溫度，并且再產(chǎn)生衰減(fade)現(xiàn)象。(10次制動(dòng)后由于車輛的各種因素轉(zhuǎn)子的溫度變化，但是大約從550到65(TC左右)。此后，通過在初時(shí)制動(dòng)速度為50km/h,減速度為2.94m/s2，并且間隔為120秒進(jìn)行15次制動(dòng)，重現(xiàn)了從衰減恢復(fù)。將這個(gè)過程作為一次循環(huán)，總共進(jìn)行4個(gè)循環(huán)的測試，并且在測試結(jié)束后，視覺觀察到摩擦材料的碎屑和裂紋。在表1所示的摩擦材料的成分中，熱塑性酚醛樹脂(novolaktypephenolicresin)用作粘結(jié)劑樹脂，并且分別使用纖維素纖維作為有機(jī)纖維，并且硫化錫作為金屬硫化物。表1混合的成分和試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表l(續(xù))混合的成分和試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>*混合的成分是按照體積百分比的A:很好，B:好，C:極限，D:差表l(續(xù))混合的成分和試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>*混合的成分是按照體積百分比的A:很好，B:好，C:極限，D:差作為基礎(chǔ)材料，使用作為固化劑的糠醛(furfural)形成的漆酚粉末，并且包含金屬硫化物和銅纖維。除了上述之外，硫酸鋇、碳酸鈣、和pH調(diào)節(jié)劑(氫氧化鈣)、云母、有機(jī)纖維、硅酸鋯和石墨被混合作為基礎(chǔ)材料。通過從該基礎(chǔ)材料中除去銅纖維制備作為參考例1的比較材料，去掉金屬硫化物作為參考實(shí)例2，以及除去銅纖維和金屬硫化物兩者作為比較實(shí)例1。實(shí)例7至10和比較實(shí)例4至6作為實(shí)例和比較實(shí)例，通過改變兩者的量，檢査石墨與焦炭的比。通過混合具有下面表2所示的組分的該摩擦材料的混合成分、并且以與實(shí)例1相同的方式模制，來制備摩擦材料。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>A:很好，B:好，C:極限，D:差表2(續(xù))石墨與焦炭的比<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>*混合的成分是按照體積百分比的A:很好，B:好，C:極限，D:差考慮到粘結(jié)劑樹脂的浸濕性和抗裂紋性，焦炭的平均顆粒尺寸優(yōu)選為從150到400um，更優(yōu)選為從250到350nm。考慮到制動(dòng)效果和耐磨性的兼容性，石墨和焦炭的總和優(yōu)選為從5到25體積％，并且更優(yōu)選從12至18體積％。考慮到制動(dòng)效果、磨損損耗、防止金屬捕獲的能力和耐裂紋性，石墨與焦炭的體積比優(yōu)選為從2/1到7/1。與基礎(chǔ)材料一起進(jìn)行由溫度引起的的磨損測試，比較實(shí)例1不包含銅和硫化錫，而實(shí)例2包含石墨和焦炭，測試結(jié)果示于下面的表3中。表3由于溫度的磨損試驗(yàn)的結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>*體積磨損率用(D10—4mm3/Nm)表示通過全尺寸的測力計(jì)，對于每個(gè)用于制動(dòng)器的制造的摩擦材料和下面所示的轉(zhuǎn)子，進(jìn)行磨損損耗測試用。測試條件如下。轉(zhuǎn)子材料鑄鐵(FC200)用全尺寸的測力計(jì)在下述條件下進(jìn)行測試轉(zhuǎn)子初始溫度為100、150、200、300和400°C，制動(dòng)減速度為1.47m/s2，初始制動(dòng)速度為50km/h，制動(dòng)次數(shù)為1000次。在每種溫度下測量磨損損耗和摩擦系數(shù)。在比較實(shí)例1中的摩擦材料在300和400°C的高溫區(qū)處磨損損耗增加。與此相反，實(shí)例2中的摩擦材料能夠獲得與基礎(chǔ)材料同樣的磨損特性。并且制動(dòng)效果也與該基礎(chǔ)材料幾乎相同。根據(jù)本發(fā)明，即便在不使用重金屬和重金屬化合物的情況下，也能夠獲得高溫下的耐磨性，并且相對于互相矛盾的制動(dòng)效果，能夠獲得良好的結(jié)果，因此能夠提供不昂貴的并且考慮到環(huán)保的摩擦材料。[試驗(yàn)1](考慮到硅酸鋯等的顆粒直徑)考慮到混合在示例性實(shí)施例的摩擦材料中的硅酸鋯和氧化鋯的顆粒直徑的影響，進(jìn)行試驗(yàn)。作為混合的硅酸鋯和氧化鋯的顆粒直徑，制備四種尺寸。即，m以下，從3um妾lj13um，從13um至U20tim，和20um以上。以摩擦材料總體積的5體積％混合硅酸鋯和/或氧化鋯。通過在混合器中混合具有表4中所示的組分的摩擦材料的混合成分5分鐘、將充分?jǐn)嚢璧乃旌喜牧戏湃肽＞咧?、預(yù)成形并且熱成形，來制造樣品。所述預(yù)成形在lOMPa的壓力下進(jìn)行IO秒鐘。預(yù)成形產(chǎn)品在150'C的模制溫度和52.9MPa的模制壓力下模制5分鐘，并且在250。C溫度下進(jìn)行熱處理(后固化)20至100分鐘、涂覆、烘干并拋光，由此獲得基礎(chǔ)材料和實(shí)例A至H的摩擦材料。用測力計(jì)對這些摩擦材料進(jìn)行JASO性能測試和抗破裂性測試。獲得的性能的評估結(jié)果示于表4中。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>測試1:速度:V二60km/h，轉(zhuǎn)子振動(dòng)100um，減速度a二0.3G，總制動(dòng)次數(shù)N-IOOO次測試2:V=100—80，a=0.3G，V=100km/h，空轉(zhuǎn)時(shí)間16小時(shí)表4(續(xù))<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>測試1:速度:V-60km/h，轉(zhuǎn)子振動(dòng)100lim，減速度a二0.3G，總制動(dòng)次數(shù)N-1000次測試2:V=100—80，a=0.3G，V=100km/h，空轉(zhuǎn)時(shí)間16小時(shí)結(jié)果示出，在實(shí)際顆粒直徑范圍在3iim以下的范圍內(nèi)，制動(dòng)效果差。在實(shí)際顆粒直徑范圍在20um以上的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)子磨損增加，使得對轉(zhuǎn)子的破壞變高。因此，優(yōu)選粒子直徑設(shè)置為從3至20"m。[試驗(yàn)2](考慮到硅酸鋯等的混合量)考慮到在該示例性的實(shí)施例的摩擦材料中的硅酸鋯和氧化鋯的混合量的影響，進(jìn)行試驗(yàn)。顆粒直徑設(shè)被置為在試驗(yàn)1中優(yōu)選確定的3um到20nm。準(zhǔn)備四種硅酸鋯和/或氧化鋯的混合量。即，摩擦材料總體積的1體積％、3體積％、10體積％和15體積％。當(dāng)使用硅酸鋯和氧化鋯兩者時(shí)，混合量備設(shè)置為1體積％+1體積％、3體積％+3體積％、和7%+7體積%。在試驗(yàn)1中已經(jīng)檢查過只用5體積％的硅酸鋯，并且只用5體積％的氧化鋯。通過在混合器中混合具有表5中所示的組分的摩擦材料的混合成分5分鐘、將充分?jǐn)嚢韬突旌系牟牧戏湃肽＞咧?、預(yù)成形并且熱成形，來制造樣品。所述預(yù)成形在lOMPa的壓力下進(jìn)行IO秒鐘。預(yù)成形的產(chǎn)品在15(TC的模制溫度和52.9MPa的模制壓力下模制5分鐘，并且在250'C溫度下進(jìn)行熱處理(后固化)20至100分鐘，涂覆、烘干并拋光，由此獲得基礎(chǔ)材料和實(shí)例a至k的摩擦材料。用測力計(jì)對這些摩擦材料進(jìn)行JASO性能測試和抗破裂性測試。所獲得的性能的評估結(jié)果示于表5中。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>表5(續(xù))<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>結(jié)果表明，在1體積％，摩擦系數(shù)低。在15%體積，雖然摩擦系數(shù)高，但是轉(zhuǎn)子的磨損增加，使得對轉(zhuǎn)子的破壞變大。因此，優(yōu)選地硅酸鋯或氧化鋯的混合量設(shè)置為從3%到10體積％。當(dāng)使用硅酸鋯和氧化鋯兩者時(shí)，優(yōu)選為10體積％。但是，在14體積％，具有轉(zhuǎn)子的磨損量增大等缺點(diǎn)。通過以適當(dāng)?shù)捏w積比，將潤滑性比石墨差的石墨和焦炭作為部分摩擦改良劑同時(shí)混合到摩擦材料的成分中，即便在不使用有害金屬和有害金屬化合物，特別是金屬纖維時(shí)，也能夠得到具有高溫耐磨性的非石棉摩擦材料，能夠抑制在保持高摩擦系數(shù)的同時(shí)的金屬捕獲，能夠確?？沽鸭y性，并且改善了與制動(dòng)效果的平衡的控制。因此，本發(fā)明中的非石棉摩擦材料作為用于工業(yè)設(shè)備、有軌機(jī)動(dòng)車、行李車和客車的摩擦材料，更具體地，用于上述用途的制動(dòng)襯塊、制動(dòng)襯片和離合器摩擦片是特別實(shí)用的，并且是環(huán)境有利的。雖然結(jié)合本發(fā)明的示例性實(shí)施例和實(shí)例描述了本發(fā)明，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，顯然的是在不脫離本發(fā)明的情況下能夠進(jìn)行各種變化和修改。因此目的在于在所附權(quán)利要求中覆蓋屬于本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的各種變化和修改。權(quán)利要求1.一種在混合成分中不包含重金屬和重金屬化合物的非石棉摩擦材料，所述摩擦材料包括在所述摩擦材料中的總量為從5到25體積％的石墨和焦炭。2.根據(jù)權(quán)利要求1的非石棉摩擦材料，其中該石墨/焦炭的體積比為從2/1到7/1。3.根據(jù)權(quán)利要求1的非石棉摩擦材料，其中該焦炭的平均顆粒尺寸是從150到400"m(微米)。4.根據(jù)權(quán)利要求2的非石棉摩擦材料，其中該焦炭的平均顆粒尺寸是從150到400ixm(微米)。5.根據(jù)權(quán)利要求1的非石棉摩擦材料，還包括硅酸鋯和氧化鋯的至少其中之一，其顆粒直徑為3um到20um，并且為整個(gè)摩擦材料總體積的3體積％到10體積％。6.根據(jù)權(quán)利要求2的非石棉摩擦材料，還包括硅酸鋯和氧化鋯的至少其中之一，其顆粒直徑為3um到20iim，并且為整個(gè)摩擦材料總體積的3體積％到10體積％。7.根據(jù)權(quán)利要求3的非石棉摩擦材料，還包括硅酸鋯和氧化鋯的至少其中之一，其顆粒直徑為3um到20um，并且為整個(gè)摩擦材料總體積的3體積％到10體積％。8.根據(jù)權(quán)利要求4的非石棉摩擦材料，還包括硅酸鋯和氧化鋯的至少其中之一，其顆粒直徑為3um到20iim，并且為整個(gè)摩擦材料總體積的3體積％到10體積％。全文摘要一種不包含重金屬和重金屬化合物作為該摩擦材料的混合成分的非石棉摩擦材料，具有總共為該摩擦材料體積的5到25體積％的石墨和焦炭。該石墨/焦炭的體積比優(yōu)選為從2/1到7/1。該焦炭的平均顆粒尺寸是從150到400μm。文檔編號(hào)F16D69/02GK101210595SQ20071030237公開日2008年7月2日申請日期2007年12月27日優(yōu)先權(quán)日2006年12月27日發(fā)明者北見琢也,磯部博司申請人:曙制動(dòng)器工業(yè)株式會(huì)社