摩擦材料及其制造和使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開總體涉及的領(lǐng)域包括摩擦材料及其制造和使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]摩擦材料，諸如與制動盤和制動鼓互相作用的制動片，可用于車輛制動系統(tǒng)。可能期望制動部件結(jié)合具有高摩擦系數(shù)的摩擦材料，以用于提高的制動系統(tǒng)的輸出、耐用性和性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一個變型示出一種產(chǎn)品，其包括旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，其中，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件可以被鐵素體氮碳共滲，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括被配置為與相應(yīng)的摩擦材料制動接合的摩擦表面和位于摩擦表面處的傳送層，其中，傳送層包括玻璃、橡膠、炭、芳族聚酰胺纖維、填充物材料、磨料或高溫樹脂中的至少一種。
[0004]本發(fā)明的另一個變型示出一種方法，所述方法包括:提供旋轉(zhuǎn)構(gòu)件；氮碳共滲摩擦表面，其中，摩擦表面包括多孔氧化物層；提供摩擦材料；將摩擦表面與摩擦材料摩擦接合，其中，摩擦接合在摩擦表面處形成傳送層，其中，傳送層包括玻璃、橡膠、炭、芳族聚酰胺纖維、填充物材料、磨料或高溫樹脂中的至少一種。
[0005]本發(fā)明還可包括下列方案。
[0006]1.一種產(chǎn)品，包括:
旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，其中，所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件被鐵素體氮碳共滲，所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括被配置為與相應(yīng)的摩擦材料制動接合的摩擦表面和位于所述摩擦表面處的傳送層，其中，所述傳送層包括玻璃、橡膠、炭、芳族聚酰胺纖維、填充物材料、磨料或高溫樹脂中的至少一種。
[0007]2.根據(jù)方案I所述的產(chǎn)品，其中，所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括制動鼓、盤式制動盤、盤帶鼓式制動器或其組合中的一者。
[0008]3.根據(jù)方案I所述的產(chǎn)品，其中，所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件進(jìn)一步包括鐵、鋼或不銹鋼。
[0009]4.根據(jù)方案I所述的產(chǎn)品，其中，所述傳送層展現(xiàn)在0.33和0.36之間的表觀摩擦系數(shù)。
[0010]5.根據(jù)方案I所述的產(chǎn)品，其中，所述傳送層具有在I μ m和20μπι之間的厚度。
[0011]6.根據(jù)方案I所述的產(chǎn)品，其中，所述高溫樹脂進(jìn)一步包括聚酰亞胺、苯并惡嗪、雙馬來酰亞胺、酚類化合物或氰酸酯中的至少一種。
[0012]7.根據(jù)方案I所述的產(chǎn)品，其中，所述填充物材料進(jìn)一步包括重晶石、石灰、金屬硫化物、鋼棉或鈦酸鉀中的至少一種。
[0013]8.根據(jù)方案I所述的產(chǎn)品，其中，所述磨料進(jìn)一步包括黃銅片、煙煤、玻璃纖維、金屬氧化物或礦物中的至少一種。
[0014]9.一種方法，包括:
提供旋轉(zhuǎn)構(gòu)件； 氮碳共滲所述摩擦表面，其中，所述摩擦表面形成多孔氧化物層；
提供摩擦材料；
將所述摩擦表面與所述摩擦材料摩擦接合；
其中，摩擦接合會在所述摩擦表面處形成傳送層，其中，所述傳送層包括玻璃、橡膠、炭、芳族聚酰胺纖維、填充物材料、磨料或高溫樹脂中的至少一種。
[0015]10.根據(jù)方案9所述的方法，其中，所述氮碳共滲包括氣體氮碳共滲工藝、等離子體氮碳共滲工藝或鹽浴氮碳共滲工藝。
[0016]11.根據(jù)方案9所述的方法，其中，所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件由灰鑄鐵、鋼或不銹鋼形成。
[0017]12.根據(jù)方案9所述的方法，其中，所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括制動盤、制動鼓、盤帶鼓式制動器或其組合。
[0018]13.根據(jù)方案9所述的方法，其中，所述傳送層展現(xiàn)在0.33和0.36之間的表觀摩擦系數(shù)。
[0019]14.根據(jù)方案9所述的產(chǎn)品，其中，所述傳送層具有大于O μ m且小于10 μ m的厚度。
[0020]15.根據(jù)方案9所述的方法，其中，所述高溫樹脂進(jìn)一步包括聚酰亞胺、苯并惡嗪、雙馬來酰亞胺、酚類化合物或氰酸酯中的至少一種。
[0021]16.根據(jù)方案9所述的方法，其中，所述填充物材料進(jìn)一步包括重晶石、石灰、金屬硫化物、鋼棉或鈦酸鉀中的至少一種。
[0022]17.根據(jù)方案9所述的方法，其中，所述磨料進(jìn)一步包括黃銅片、煙煤、玻璃纖維、金屬氧化物或礦物中的至少一種。
[0023]18.根據(jù)方案9所述的方法，其中，所述傳送層具有在ΙΟμπι和20μπι之間的厚度。
[0024]19.根據(jù)方案9所述的方法，其中，所述氧化物層包括氮碳共滲氧化鐵，分子式為
Fe3O4O
[0025]20.根據(jù)方案9所述的方法，其中，通過表面分析以及掃描電鏡能譜儀技術(shù)來檢查傳送層的形成，以驗證傳送層性能。
[0026]通過下文提供的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他說明性變型將變得顯而易見。應(yīng)該理解，盡管公開了本發(fā)明的可選擇的變型，但詳細(xì)描述和特定例子僅是為了說明目的，并且并非意在限制本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0027]通過詳細(xì)描述和附圖將更全面地理解本發(fā)明的變型的選定例子，在附圖中:
圖1是包含摩擦材料的盤式制動組件的立體圖；
圖2是包含摩擦材料的鼓式制動組件的側(cè)視圖；
圖3是盤帶鼓式旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的立體圖；
圖4是示意性剖視圖，示出了在本公開的例子中由顯微鏡放大的復(fù)合層上的傳送層； 圖5是根據(jù)摩擦材料的兩個變型的摩擦材料的EDS能譜；
圖6是根據(jù)摩擦材料的兩個變型的摩擦材料的EDS能譜；
圖7是示出FNC制動盤上的摩擦材料的兩個變型的顯微照片；
圖8是示出FNC制動盤上的摩擦材料的兩個變型的顯微照片； 圖9是關(guān)于本公開的FNC制動盤的4個變型和現(xiàn)有技術(shù)的非FNC制動盤的表觀摩擦對比停止次數(shù)的曲線圖。
【具體實施方式】
[0028]對變型的以下描述在本質(zhì)上僅是說明性的，并且決非意在限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。
[0029]在圖1中提供摩擦材料2。這種摩擦材料可用于制動部件。制動器10可以是用于使車輛減速、停止或保持的能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。在一些實施例中，制動器10可用于相對于地面使帶有車輪的車輛的至少一個車輪減速、停止或保持。車輛制動器10可以是盤式制動器20、鼓式制動器50、其組合或者可以是另一種類型的制動器。在盤式制動器20中，如圖1所示，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件12可在輪轂40處可拆卸地附接到車輪并可被稱作制動盤39。制動盤39可包括單個環(huán)形盤部分，或者可包括兩個環(huán)形盤部分，間隔開的輪葉在兩個環(huán)形盤部分之間延伸，以產(chǎn)生通風(fēng)狹縫38，從而提高冷卻。當(dāng)對制動軟管34中的液壓流體加壓時，卡鉗28的活塞殼32內(nèi)的活塞致使卡鉗28擠壓在制動片36之間的制動盤39。制動片36可包括當(dāng)盤式制動器20可能接合時與制動盤39的摩擦表面46接觸的摩擦材料2。通過制動片36和制動盤39之間的摩擦，移動車輛的動能可轉(zhuǎn)化為熱量。一些熱能可暫時升高制動盤39的溫度。
[0030]參照圖2，示出了鼓式制動器50。旋轉(zhuǎn)構(gòu)件12’可以是制動鼓56。制動鼓56可以可拆卸地緊固到車輪，并且包括散熱片68以提高冷卻并增加制動鼓50的剛度。當(dāng)對車輪缸體52中的液壓流體加壓時，活塞54致使制動蹄62相對于制動鼓56的摩擦表面46’按壓制動襯片66，從而實現(xiàn)鼓式制動器50的接合。制動襯片66可以是摩擦材料2’。替代性地，通過啟動緊急制動桿以致使制動蹄62按壓制動鼓56的制動襯片66，可使得鼓式制動器56機(jī)械地接合。當(dāng)接合時，移動車輛的動能可通過制動襯片66和制動鼓56之間的摩擦轉(zhuǎn)化為熱量。一些熱能可暫時升高制動鼓56的溫度。
[0031]盤式制動器20可與鼓式制動器結(jié)合。如圖3所示，盤帶鼓式旋轉(zhuǎn)構(gòu)件12’ ’可包括在結(jié)合體中。在盤帶鼓式制動器中，小的制動蹄可作為緊急制動器被機(jī)械地/通過纜線啟動，而凸緣部分用作典型的盤式制動器。
[0032]制動旋轉(zhuǎn)構(gòu)件12、12’、12’’包括與制動片36或制動蹄62的摩擦材料2、2’接合的摩擦表面46、46’。當(dāng)制動器可能接合時，機(jī)械磨損和熱量可致使少量的摩擦表面46、46’和摩擦材料2、2’被磨掉?？赏ㄟ^減小旋轉(zhuǎn)構(gòu)件