[發明專利]摩擦材料

在審

• 申請號: 201680073224.2
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN108368416A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: F·董;R·拉姆;D·希金斯
• 申請（專利權）人: 博格華納公司
• 主分類號: C09K3/14
• 分類號: C09K3/14
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 徐舒

一種摩擦材料包括基材、包括摩擦改性劑的沉積層以及設置于整個摩擦材料的樹脂。基材包括芳族聚酰胺纖維，基于基材的總重量，芳族聚酰胺纖維的含量大于50wt％小于70wt％。基材還包括填充劑，基于基材的總重量，填充劑的含量大于30wt％小于50wt％。摩擦材料不含熱降解溫度低于200℃的材料。如使用ASTM D4404?10所測定的，摩擦材料的孔隙率可以為60％到85％，并且如使用ASTM D4404?10所測定的，摩擦材料的中值孔徑為0.5μm到50μm。

技術領域

本發明主要涉及一種摩擦材料，其包括基材、沉積層和樹脂，該基材包括纖維和填充劑，該沉積層包括摩擦改性劑，該樹脂設置于整個摩擦材料。更具體地，摩擦材料可以用于變速器的離合器組件的摩擦片。

背景技術

機動車動力系的若干部件可以采用濕式離合器，以便于傳遞來自車輛發電機(即，內燃機、電動機、燃料電池等)的動力，從而驅動車輪。變速器就是這樣一個部件，它位于發電機下游，能夠實現車輛的啟動、換檔和其它轉矩傳遞事件。目前可用于機動車輛操作的各種不同類型的變速器可能采用某種形式的濕式離合器。僅舉幾個例子，濕式離合器可用于自動變速器的變矩器，自動變速器或半自動雙離合器變速器(DCT)的多片濕式離合器組件，以及裝入運動型自動變速器(配有多達7到9個齒輪作為變矩器的替代)的濕式啟動離合器。除了變速器，類似的濕式離合器還可以用于車輛動力系的其它地方。

濕式離合器是一種組件，其通過在兩個或兩個以上相對的旋轉表面之間施加選擇性界面摩擦接合使這些表面在有潤滑劑的情況下互鎖。摩擦離合器片、摩擦帶、同步器齒環或提供這些可接合旋轉表面中的其中之一的一些其它部件通常支撐摩擦材料，以實現預期的互鎖摩擦接合。摩擦界面上的潤滑劑使摩擦材料冷卻并減少摩擦材料的磨損，允許一些初始滑動發生，使得轉矩傳遞逐漸進行(盡管非常快)，從而避免可能伴隨突發轉矩傳遞事件而產生的不適(即，換檔沖擊)。然而，使潤滑劑保留在摩擦界面上對燃料效率不利。這是因為以使摩擦材料表面低于一定溫度的流速將潤滑劑(通常在壓力下)泵送到摩擦界面以及從摩擦界面泵送潤滑劑所需的動力最終來自發電機。

在許多應用中，變速器和轉矩隨選系統主要采用滑動離合器來提高燃料效率和駕駛舒適性。這些系統中的滑動離合器的作用隨車輛啟動裝置(例如濕式啟動離合器)和變矩器離合器的不同而不同。根據操作條件，滑動離合器可以分為三大類：(1)低壓和高滑速離合器，例如濕式啟動離合器；(2)高壓低滑速離合器，例如變矩器離合器；以及(3)極低壓和低滑速離合器，例如空檔-怠速離合器。

大多數滑動離合器應用的主要性能問題是防抖和摩擦材料的能量管理。導致抖動發生的因素有很多，包括摩擦材料的摩擦特性、配合表面的硬度和粗糙度、油膜存留、潤滑劑化學性質和相互作用、離合器操作條件、傳動系組件和硬件對位以及傳動系污染。能源管理主要涉及控制摩擦材料的溫度，可能受泵容量、油流動路徑和控制策略的影響。

汽車行業正在開發新的先進傳動系統。這些新系統通常需要高能量。因此，也必須發展摩擦材料技術，以滿足這些先進系統日益增長的能源需求。特別需要一種新的高能型摩擦材料。新型高能摩擦材料通常必須能夠承受表面速度高達65米/秒的高速度。而且，摩擦材料通常必須能夠承受高達1500psi的高表襯壓力。摩擦材料能在有限潤滑條件下使用也很重要。

在許多應用中，為了在先進傳動系統中使用，摩擦材料必須耐用并具有高耐熱性。通常，摩擦材料還必須在高溫下保持穩定，并且能夠快速消散在操作條件下產生的高熱。

傳統的摩擦材料通常不能在300-350℃以上的表面溫度下可靠地工作，這可能歸因于高表面速度。在上述溫度下，這種摩擦材料往往會發生材料降解和/或潤滑劑熱降解和上釉，在這個過程中，摩擦材料表面受熱，使降解的潤滑劑添加劑發生聚積，形成基本上不透水的淤渣沉積。熱材料降解導致材料強度和耐用性損失，在許多應用中通常導致高磨損。表面上釉的摩擦材料可能會出現各種復雜問題，包括抖動以及整個摩擦界面的摩擦系數不一致。需要在摩擦材料上循環以保持足夠低的表面溫度的潤滑劑的量取決于濕式離合器的構造以及相對的旋轉表面之間的摩擦界面的表面積。