[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公开说明书
[11]公开号CN 1754050A [43]公开日2006年3月29日
[21]申请号200480005126.2[22]申请日2004.01.23
[21]申请号200480005126.2
[30]优先权
[32]2003.01.24 [33]US [31]10/351,457
[86]国际申请PCT/US2004/001969 2004.01.23
[87]国际公布WO2004/067987 EN 2004.08.12
[85]进入国家阶段日期2005.08.25[71]申请人布拉德原料产品公司
地址美国马萨诸塞
[72]发明人小唐纳德·F·康纳斯 D·贾内利 R·W·
佩珀
[74]专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所代理人郑修哲
[51]Int.CI.F16D 69/02 (2006.01)C04B 35/83 (2006.01)
权利要求书 3 页 说明书 5 页 附图 2 页
[54]发明名称
[57]摘要
一种碳摩擦材料，优选地是织造的碳摩擦材料，
赋予其刚性。这种摩擦材料中，粘结剂浓度呈梯度
也可以包括一种增强基体，如玻璃纤维背层。在表
面刮削少量材料，因而使多个纤维定向在垂直于摩
擦表面的方向，这样，可以进一步提高摩擦表面的
摩擦系数。
200480005126.2权 利 要 求 书第1/3页 1.一种制造碳摩擦材料的方法，包括：
提供碳基体；
提供含粘结剂层；
把碳基本和含粘结剂层一起层压，使粘结剂渗入碳基体。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的碳基体是一种织造的织物。 3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的碳基体是一种非织造的织物。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的粘结剂是一种树脂。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于所述的树脂是一种环氧或酚醛树脂。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于提供含粘结剂层的步骤包括把粘结剂浇入增强基体。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于所述的增强基体是一种玻璃纤维织物。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于提供含粘结剂层的步骤包括把一种粘结剂膜浇到一个分离衬层上。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的层压步骤包括在真空中加热碳基体和含粘结剂的加热步骤。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于所述的加热步骤是加热到120-170℃的温度。
11.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的层压步骤包括对碳基体和含粘结剂层加热和加压的步骤。
12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于所述的加热和加压步骤中加热到120-175℃的温度。
13.按照权利要求11所述的方法，其特征在于所述的加热和加压
步骤中加的压力是15-100psi。
14.按照权利要求11所述的方法，其特征在于所述的压力是30-50psi。
15.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的碳基体有一个摩擦表面和一个基面，基面层压到含粘结剂层上，这个方法还包括提高摩擦表面的摩擦系数的步骤。
16.按照权利要求14所述的方法，其特征在于所述的提高摩擦系数的步骤包括从摩擦表面刮削少量材料。
17.按照权利要求15所述的方法，其特征在于所述的刮削步骤从摩擦表面至少削除50μm的材料。
18.按照权利要求16所述的方法，其特征在于所述的刮削步骤从摩擦表面削除50-200μm的材料。
19.按照权利要求16所述的方法，其特征在于所述的刮削步骤从摩擦表面削除75-125μm的材料。
20.一种摩擦材料，包括：
一个具有摩擦表面和基面的碳基体；
一个渗入碳基体内的粘结剂，从基本表面到摩擦表面粘结剂量递减。
21.按照权利要求20所述的摩擦材料，其特征在于所述的摩擦表面基本上没有粘结剂。
22.按照权利要求20所述的摩擦材料，其特征在于所述的碳基体是一种织造的织物。
23.按照权利要求20所述的摩擦材料，其特征在于所述的碳基体是一种非织造的织物。
24.按照权利要求20所述的摩擦材料，其特征在于所述的粘结剂是一种树脂。
25.按照权利要求20所述的摩擦材料，其特征在于所述的树脂是一种环氧或酚醛树脂。
26.按照权利要求20所述的摩擦材料，其特征在于所述的摩擦材
料还包括一个粘合到基面的增强基体。
27.按照权利要求26所述的摩擦材料，其特征在于所述的增强基体是一种玻璃纤维织物。
28.按照权利要求20所述的摩擦材料，其特征在于所述的碳织物在其摩擦表面包括多个基本上垂直于摩擦表面方向取向的纤维。
200480005126.2说 明 书第1/5页
碳纤维摩擦材料
技术领域
本发明涉及碳纤维摩擦材料，更具体地涉及湿摩擦应用，例如，在汽车连续滑动装置如扭矩转换器离合器中用的湿摩擦。 背景技术
在湿摩擦应用中，至少有两个配合元件利用其相互对置的表面进入和脱离摩擦接合。两个配合元件中至少有一个元件包括摩擦材料。因为是湿摩擦应用，在摩擦材料和对置表面之间有润滑油或其他适宜的冷却介质循环流动。
通常采用化学气相沉积工艺(CVD)在布基体纤维上涂覆热解碳来制造碳摩擦材料。这种化学气相沉积工艺使布基体致密化，因此赋予材料以强度。然而，热解碳织物通常阻碍冷却流体的流动。 美国专利No.5662993公开的另一种方法是把碳基布基体浸渍到酚醛树脂溶液中，排除过量的树脂液，使得树脂完全包含在其股线未完全填充的碳布的股线内；然后进行固化得到碳摩擦材料。 摩擦材料必须具备的特点包括：低成本、高耐磨性、高耐热性、高摩擦系数，以及超时工作和很宽的温度及载荷范围其摩擦系数的一致性。静、动态摩擦系数的极小差异也有利于降低湿摩擦应用的振动。虽然现有材料在某种程度上具备上述部分或全部特点，但有必要继续改进碳摩擦材料。
发明内容
本发明提供了一种碳纤维摩擦材料，包括粘结剂浓度在其中呈梯度分布的碳纤维基体，因此，沿从基面到摩擦表面的基体厚度方向，粘结剂含量递减，在摩擦表面基本上没有粘结剂。粘结剂可以是一种树脂，
如环氧或酚醛树脂；碳基体可以是一种织造的或非织造的碳织物。在一个实施例中，这种织物粘结到一种增强基体上，如玻璃纤维
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