用于自行車制動器的摩擦構(gòu)件的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請基于并要求在2014年10月23日提交的在先美國專利申請第14/521472 號的優(yōu)先權(quán)并要求在2014年12月26日提交的在先美國專利申請第14/583/193號的優(yōu)先 權(quán)，通過引用將其全部內(nèi)容并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及自行車部件，特別地涉及用于自行車制動器的摩擦構(gòu)件。
【背景技術(shù)】
[0004] 自行車部件所要求的物理性質(zhì)根據(jù)自行車部件的類型而不同。一些自行車部件要 求令人滿意的拉伸強度。一些自行車部件要求令人滿意的耐磨性。其它自行車部件需要令 人滿意的拉伸強度和令人滿意的耐磨性。
[0005] 在操作制動桿時，自行車制動器移動摩擦構(gòu)件并且從摩擦構(gòu)件與轉(zhuǎn)子或輪輞的摩 擦產(chǎn)生制動力?？衫酶邷刂苿恿Γㄋネ诵阅埽?、濕工況制動力與干工況制動力的比（濕/ 干比）、摩擦構(gòu)件的耐磨性、制動噪聲等來評價自行車制動器的制動性能。摩擦構(gòu)件是影響 制動性能的因素之一。
[0006] 制造摩擦構(gòu)件的容易度以及摩擦構(gòu)件的成品率影響摩擦構(gòu)件的制造成本。用于自 行車制動器的摩擦構(gòu)件主要分類為由合成樹脂制成的摩擦構(gòu)件（即樹脂墊）和由無機材料 例如金屬復(fù)合材料制成的摩擦構(gòu)件（即金屬墊）。金屬墊的高溫制動力（衰退性能）優(yōu)于 樹脂墊。金屬墊的制造成本高于樹脂墊，主要是因為金屬板的低成品率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種由金屬復(fù)合材料制成的自行車部件。本發(fā)明的一些方面 涉及一種能夠提高至少一種制動性能的用于自行車制動器的摩擦構(gòu)件。本方面的另一個方 面涉及一種具有提高的制動性能的用于自動車制動器的摩擦構(gòu)件的便宜的制造方法。另 外，本發(fā)明的另一個方面涉及一種具有令人滿意的拉伸強度和/或令人滿意的耐磨性的自 行車部件。
[0008] 本發(fā)明的第一方面提供一種通過燃燒合成得到的用于自行車制動器的摩擦構(gòu)件。
[0009] 在一個實施例中，摩擦構(gòu)件包含通過燃燒合成得到的金屬間化合物。
[0010] 在一個實施例中，摩擦構(gòu)件還包含金屬相。
[0011] 在一個實施例中，金屬相包含Cu、Al、Zn和Ni中的至少一者。
[0012] 在一個實施例中，金屬相包含Cu，且金屬間化合物包含TiCu、Ti2Cu、Ti 3Cu4、Ti2Cu3 和TiCu4*的至少一者。
[0013] 在一個實施例中，摩擦構(gòu)件還包含TiC和Cu3Ti30中的至少一者。
[0014] 在一個實施例中，通過對包含至少三種粉末的粉末壓實體施予燃燒合成得到摩擦 構(gòu)件。
[0015] 在一個實施例中，該至少三種粉末為銅粉末、鈦粉末和碳粉末。
[0016] 在一個實施例中，粉末壓實體相對于銅粉末的總重量含有10至30重量％的碳粉 末。
[0017] 在一個實施例中，粉末壓實體相對于銅粉末的總重量含有0. 1至50重量％的鈦粉 末。
[0018] 在一個實施例中，粉末壓實體相對于銅粉末的總重量含有5至15重量％的鈦粉 末。
[0019] 本發(fā)明的第二方面提供一種用于自行車制動器的摩擦構(gòu)件。該摩擦構(gòu)件包含從第 一金屬和第二金屬得到的金屬間化合物，以及由第一金屬形成的金屬相。
[0020] 在一個實施例中，第一金屬為Cu、Al、Zn和Ni中的任一者。另外，第二金屬為Ti。
[0021] 在一個實施例中，第一金屬為Cu，且金屬間化合物為TiCu、Ti2Cu、Ti 3Cu4、Ti2Cu^ TiCu4*的至少一者。
[0022] 在一個實施例中，摩擦構(gòu)件還包含TiC和Cu3Ti30中的至少一者。
[0023] 在一個實施例中，通過對包含至少三種粉末的粉末壓實體施予燃燒合成得到摩擦 構(gòu)件。
[0024] 在一個實施例中，該至少三種粉末為銅粉末、鈦粉末和碳粉末。
[0025] 在一個實施例中，粉末壓實體相對于銅粉末的總重量含有10至30重量％的碳粉 末。
[0026] 在一個實施例中，粉末壓實體相對于銅粉末的總重量含有0. 1至50重量％的鈦粉 末。
[0027] 在一個實施例中，粉末壓實體相對于銅粉末的總重量含有5至15重量％的鈦粉 末。
[0028] 本發(fā)明的第三方面提供一種包含Cu-Ti基金屬間化合物的自行車部件。
[0029] 在一個實施例中，自行車部件還包含金屬相。
[0030] 在一個實施例中，金屬相包含Cu。Cu-Ti基金屬間化合物包含TiCu、Ti2Cu、Ti 3Cu4、 Ti2CujP TiCu 4中的至少一者。
[0031] 在一個實施例中，自行車部件還包含TiC和Cu3Ti30中的至少一者。
[0032] 在一個實施例中，通過對至少包含銅粉末、鈦粉末和碳粉末的粉末壓實體施予燃 燒合成得到Cu-Ti基金屬間化合物。
[0033] 在一個實施例中，粉末壓實體相對于銅粉末的總重量含有10至30重量％的碳粉 末。
[0034] 在一個實施例中，粉末壓實體相對于銅粉末的總重量含有0. 1至50重量％的鈦粉 末。
[0035] 在一個實施例中，粉末壓實體相對于銅粉末的總重量含有5至15重量％的鈦粉 末。
[0036] 在一個實施例中，自行車部件為用于自行車制動器的摩擦構(gòu)件。
[0037] 本發(fā)明的第四方面提供一種用于自行車制動器的摩擦構(gòu)件的制造方法。該方法包 括對粉末壓實體進行成形，和對該粉末壓實體施予燃燒合成。
[0038] 在一個實施例中，粉末壓實體包含銅粉末、鈦粉末和碳粉末。
[0039] 在一個實施例中，粉末壓實體相對于銅粉末的總重量含有10至30重量％的碳粉 末。
[0040] 在一個實施例中，粉末壓實體相對于銅粉末的總重量含有0. 1至50重量％的鈦粉 末。
[0041] 在一個實施例中，粉末壓實體相對于銅粉末的總重量含有5至15重量％的鈦粉 末。
[0042] 從下面的描述以及與經(jīng)由實施例說明本發(fā)明的原理的附圖結(jié)合，本發(fā)明的其它方 面和優(yōu)點將會變得明顯。
【附圖說明】
[0043] 本發(fā)明及其目標和優(yōu)點一起可通過參考以下示出的優(yōu)選實施方案的描述以及附 圖來最好地理解，其中，
[0044] 圖1(a)是說明摩擦構(gòu)件的一個實施方案的制造方法的示意圖；
[0045] 圖1 (b)和1 (c)是示出摩擦構(gòu)件的顯微鏡圖像的示意圖；
[0046] 圖2(a)和2(b)是實施例1和比較例1中的摩擦構(gòu)件的示意圖；
[0047] 圖3是示出對摩擦構(gòu)件的一些實施例進行的耐磨性試驗的結(jié)果的圖；
[0048] 圖4是示出摩擦構(gòu)件的一些實施例的硬度的圖；
[0049] 圖5是用于說明具有各種Ti/Cu比的摩擦構(gòu)件實施例的Cu的衍射峰強度的X射 線分析圖；
[0050] 圖6是用于說明具有各種Ti/Cu比的摩擦構(gòu)件實施例的金屬間化合物Ti2Cu的衍 射峰強度的X射線分析圖；
[0051] 圖7是用于說明具有各種Ti/Cu比的摩擦構(gòu)件實施例的金屬間化合物TiCu4的衍 射峰強度的X射線分析圖；
[0052] 圖8是用于說明具有各種Ti/Cu比的摩擦構(gòu)件實施例的Cu3Ti30的衍射峰強度的 X射線分析圖。
【具體實施方式】
[0053] 現(xiàn)在將描述作為自行車部件的一個實施例的自行車制動器的摩擦構(gòu)件10的制造 方法。如圖1 (a)所示，摩擦構(gòu)件10的制造方法包括：對包含至少三種粉末Pl、P2和P3的 粉末壓實體CB進行成形，和對該粉末壓實體CB施予燃燒合成。燃燒合成可成為自蔓延高 溫合成。該至少三種粉末P1、P2和P3為燃燒合成中的反應(yīng)物。通過燃燒合成制造了包含 金屬間化合物（例如Cu-Ti基金屬間化合物）的摩擦構(gòu)件10。在本實施方案中，摩擦構(gòu)件 10包含TiCu、Ti 2Cu、Ti3Cu4、Ti2Cu#P TiCu 4中的至少一者作為金屬間化合物。摩擦構(gòu)件10 還可包含TiC和Cu3Ti 30中的至少一者。
[0054] 通過燃燒合成制造的摩擦構(gòu)件10具有令人滿意的制動性能，例如高溫制動力（衰 退性能）、濕工況制動力與干工況制動力的比（濕/干比）、耐磨性、制動噪音等。特別地， 本實施方案的摩擦構(gòu)件10使得濕/干比接近于1并且可降低制動噪音。
[0055] 燃燒合成通過如下開始：將粉末壓實體CB施予外部熱刺激，以便在粉末壓實體CB 局部地引起燃燒反應(yīng)，該燃燒反應(yīng)為放熱反應(yīng)。更特別地，燃燒合成通過如下開始：用激光 束局部地照射粉末壓實體CB以局部地加熱粉末壓實體CB。例如，用激光束以100至400W 的強度照射粉末壓實體CB的一部分持續(xù)5至30秒。在粉末壓實體CB的一部分局部地經(jīng) 歷燃燒反應(yīng)時產(chǎn)生