具体实施方式

首先，应当理解，在不同的附图中出现的同样的附图标记标识相同或功能上类似的结构元件。此外，应当理解，本公开内容不仅限于本文所述的特定实施方式、方法、材料和修改，并因此，当然可以改变。如本领域普通技术人员将理解的，参照附图中的任一个附图示出和描述的各种特征可以与在一个或更多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确示出或描述的实施方式。

本文所使用的术语仅出于描述特定方面的目的，并且不旨在限制本公开内容的范围，本公开内容的范围仅受所附权利要求限制。应当理解，所公开的实施方式仅仅是实例并且其他实施方式可以采用各种替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可以被放大或最小化以示出具体部件的细节。因此，本文中公开的特定结构性和功能性细节不应被解释为限制性的，而是仅作为用于教导本领域技术人员以各种方式采用这些实施方式的代表性基础。

除非另有定义，否则本文所使用的所有技术和科学术语具有如本公开内容所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。尽管与本文所描述的那些方法、装置或材料相似或等效的任何方法、装置或材料都可以用于本公开内容的实践或测试中，但现在描述以下示例性方法、装置和材料。

可以在本文中使用术语“基本上”以描述所公开或要求保护的实施方式。术语“基本上”可以修饰本公开内容中所公开或要求保护的值或相对特征。在这样的情况下，“基本上”可以表示其修饰的值或相对特征在所述值或相对特征的±0％、±0.01％、±0.05％、±0.1％、±0.2％、±0.3％、±0.4％、或±0.5％内。

湿式摩擦材料可以通过以下来形成：取纤维状基础材料(例如，纸浆)和混合物材料(例如，填料和摩擦改性剂)，并且将它们分散在水中并干燥分散体以形成纸张，随后用热固性的热固性树脂浸渍所述纸张，并在压力下将其模制。该过程对许多纸张制造商提出挑战。许多制造商不知道如何适当地将填料并入到湿式摩擦材料中。其他制造商只是拒绝使用用于湿式摩擦材料的填料。面对这些挑战，期望提供这样的生产方法：其中纸张制造商不使用填料材料而使实体例如汽车供应商和原始设备制造商(“original equipmentmanufacturers,OEM”)使用湿式摩擦材料更容易实现该过程。在一个或更多个方面中，公开了提高制造湿式摩擦材料的整个过程的效率的生产方法和相关的湿式摩擦材料。

参照图1，示出了纤维状基础材料10的截面图。纤维状基础材料10可以为有机纤维或无机纤维，例如但不限于，纤维素纤维、棉纤维、芳族聚酰胺纤维、碳纤维或其组合。在一个方面中，在制造纤维状材料的过程中，除了可能包含在纯纤维状材料中的任何痕量杂质之外，纤维状基础材料10由按重量计的基本上纯的纤维状材料制成。在一个方面中，纤维状材料包括由纤维素纤维(例如，来自木质材料、非木质材料、循环的纸张和农业残余物)制造成纸浆，然后成纸张的纤维素纤维。纸浆制造过程和造纸过程可以包括使最终产品中的杂质最小化的步骤。这些步骤可以包括筛选、脱纤维和/或去结。可以将相似步骤应用在由其他材料(例如，棉纤维、芳族聚酰胺纤维和碳纤维)制造纤维状材料的过程中。在基本上纯的纤维状材料中按重量计的杂质的量可以为以下值中的任一者或在以下值中的任两者的范围内：0％、0.01％、0.05％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％和0.5％。在一个方面中，基本上纯的纤维状材料不包括任何填料材料。换言之，杂质不包括任何填料材料。

在这些方面中，基本上纯的纤维状材料可以由纸张制造商生产，并且由纸张制造商或另外的实体进一步加工，以获得湿式摩擦材料。在这些过程中，在纤维状材料(例如，纸浆和纸张)制造过程期间不添加填料材料，但是稍后，在纤维状材料形成之后添加填料材料。

在一个方面中，纤维状材料10为100重量％的棉纤维。在另一个方面中，纤维状材料10为100重量％的芳族聚酰胺纤维。在又一个方面中，纤维状材料10为100重量％的碳纤维。可替代地，高至10重量％至20重量％的碳纤维可以替换为其他类型的纤维(例如，纤维素纤维、棉纤维或芳族聚酰胺纤维)。

填料材料(例如，填料颗粒)可以布置成用于承载摩擦改性剂，并且可以表征为：(a)能够具有与摩擦改性剂相互作用的表面；(b)具有配置成承载摩擦改性剂的颗粒形状；(c)具有配置成承载摩擦改性剂的颗粒尺寸；(d)具有用于承载摩擦改性剂的孔；或者(e):(a)至(d)的任何组合。在一个示例性方面中，填料材料可以包含二氧化硅。在一个示例性方面中，含二氧化硅的颗粒用于承载摩擦改性剂，可获得摩擦改性剂，吸引摩擦改性剂，或者封装摩擦改性剂。

摩擦改性剂可以是指如用于汽车组件例如湿式离合器或变矩器的自动变速器流体(automatic transmission fluid，ATF)中的添加剂、组分、或成分。在一个示例性方面中，配置摩擦改性剂以提供金属离合器的片之间的相容性和ATF与湿式离合器或变矩器之间的相容性。摩擦改性剂与金属表面相互作用，其中摩擦改性剂的极性头部粘合至离合器金属表面以及来自分子的尾部的排斥力例如有助于金属表面的分离。

典型的摩擦改性剂包括脂肪胺、脂肪酸、脂肪酰胺、脂肪酯、石蜡、氧化蜡、脂肪磷酸酯、硫化脂肪、长链烷基胺、长链烷基亚磷酸酯、长链烷基磷酸酯和含硼酸的长链极性(borated long chain polars)。在一个示例性方面中，摩擦改性剂包括一般的纯亲油性尾部和活性极性头部基团部分，所述纯亲油性尾部包含10至24个碳。在另一个示例性方面中，尾部包含18至24个碳。头部通过表面吸附而在摩擦表面上形成层。摩擦改性剂被配置成不腐蚀填料材料或通常由钢制成的离合器片或不导致填料材料或通常由钢制成的离合器片的分解。可用于一个示例性方面的摩擦改性剂的非限制性实例为硬脂酸。

在一个示例性方面中，填料材料包括含二氧化硅的颗粒。含二氧化硅的颗粒可以承载摩擦改性剂，可获得摩擦改性剂，吸引摩擦改性剂，或者封装摩擦改性剂。在一个示例性方面中，含二氧化硅的颗粒可以为硅藻土颗粒(DE)。DE是由称为硅藻的单细胞水生生物的沉降形成的天然二氧化硅源。DE可以在海水或淡水环境中形成，并且表现出与其独特的形状和结构相关的特性。这些特性将根据每个矿床中发现的硅藻种类而变化，每一者具有不同的化学成分、形状因子和孔结构。含二氧化硅的载体颗粒的一些非限制性实例包括和CelTiX^TM。是浮游生物海洋硅藻土的助熔煅烧硅藻土。是天然硅藻土材料。CelTiX^TM是在大多数类型的弹性体中具有出色的增强能力的优良的天然淡水硅藻土产品。二氧化硅(Silica)也被称为二氧化硅(silicondioxide)或SiO₂。硅藻土除二氧化硅之外通常还包含约百分之十的其他氧化物，并且基本上没有结晶二氧化硅。通常，硅藻土是无定形的。

图2示出了并入到纤维状基础材料10中的包含填料材料14的摩擦材料12的示意性截面图。如下所述，可以使用生产摩擦材料的方法的一个或更多个方面来将填料材料14并入到纤维状基础材料100中。如图2中所示，摩擦材料12包括第一表面16和相对的第二表面18。摩擦材料12还具有由第一表面16和第一深度22界定的在其间具有第一厚度的第一表面区域18。摩擦材料12还具有由第二表面和第二深度24界定的在其间具有第二厚度的第二表面区域24。摩擦材料12还具有由第一深度22和第二深度26界定的在其间具有主体厚度的主体区域28。第一厚度和第二厚度可以独立地选自以下值中的任一者或者在以下值中的任两者的范围内：50μm、75μm、100μm、125μm和150μm。主体厚度可以选自以下值中的任一者或者在以下值中的任两者的范围内：0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm和1.0mm。如图2中所示，第一表面区域20和/或第二表面区域24中的填料材料12的浓度高于主体区域28中的填料材料12的浓度。第一表面区域20和/或第二表面区域24中的填料材料12的重量％可以独立地选自以下值中的任一者或者在以下值中的任两者的范围内：20重量％、30重量％、40重量％和50重量％。主体区域28中的填料材料12的重量％可以为以下值中的任一者或者在以下值中的任两者的范围内：1重量％、5重量％、10重量％、15重量％和20重量％。

如图3中所示，摩擦材料100牢固地固定至离合器片102。摩擦材料100包括纤维状基础材料104，所述纤维状基础材料包括填料材料106。如下所述，可以使用生产摩擦材料的方法的一个或更多个方面来将填料材料104并入到纤维状基础材料104中。摩擦材料100还可以包含粘结剂，例如酚醛树脂、乳胶、硅烷及其混合物。纤维状基础材料104可以为有机纤维或无机纤维。非限制性实例包括纤维素纤维、棉纤维、芳族聚酰胺纤维、碳纤维或其组合。摩擦材料100在摩擦材料100的第一表面区域108处具有高浓度的填料材料106。

图4示出了根据一个示例性方面的具有摩擦材料12、摩擦材料100的变矩器200的截面图。变矩器200包括盖202、连接至盖202的叶轮204、与叶轮204流体连通的涡轮206、定子208、布置成不可旋转地连接至用于变速器的输入轴(未示出)的输出毂210、变矩器离合器212和减震器214。离合器212包括摩擦材料12、摩擦材料100和活塞216。活塞216是可移位的以使摩擦材料12、摩擦材料100与活塞216和盖202接合，从而通过摩擦材料100和活塞216将扭矩从盖202传递至输出毂210。流体218用于使离合器212运行。可以在用于任何变矩器配置的任何离合器装置中使用摩擦材料12、摩擦材料100。

图5描绘了可以用于生产摩擦材料12和/或摩擦材料100的过程300的流程图。如图5中所示，过程300包括多个步骤302、304、306、308和310。在某些方面中，可以根据实施方式修改或省略这些步骤中的一者或更多者。

在过程300的步骤302中，将粘结剂材料溶解在溶剂中。在一个方面中，将固体粘结剂材料(例如，固体粘结剂材料的小球)溶解在溶剂中以形成液体粘结剂材料。可以将液体粘结材料保持在容器中或转移至用于进一步加工的不同容器中，所述进一步加工包括过程300的其他步骤中的一者或更多者。通常，粘结剂材料为酚醛树脂。在固化时，酚醛树脂形成水作为苯酚与甲醛之间的反应的副产物。为可以与摩擦材料一起使用的酚醛树脂的非限制性实例。

在过程300的步骤304中，将填料颗粒与液体粘结剂材料混合以形成填料颗粒和液体粘结剂的液体混合物。填料颗粒可以为如本文在一个或更多个方面中所述的任何材料或材料的混合物，例如含二氧化硅的颗粒(例如，硅藻土颗粒)。液体粘结剂材料可以为如本文在一个或更多个方面中所述的任何材料或材料的混合物，例如酚醛树脂。在一个示例性方面中，将填料颗粒与液体粘结剂材料基本上均匀地混合。在另一个方面中，将填料颗粒与液体粘结剂材料基本上不均匀地混合。在一个方面中，填料颗粒以粘结剂-填料液体混合物的总重量的30重量％至60重量％的浓度存在于粘结剂-填料液体混合物中。

在过程300的步骤306中，用填料颗粒和液体粘结剂的液体混合物使纤维状基础材料饱和。纤维状基础材料可以为如本文在一个或更多个方面中所述的任何材料或材料的混合物。在一个实例中，步骤306可以通过将纤维状基础材料浸入在粘结剂-填料液体混合物的浴中来进行。该浸入过程可以以连续方式进行。在一个方面中，当饱和的纤维状基础材料从所述浴中出现时，可以使用一个辊或一对辊以从纤维状基础材料中除去过量的液体混合物。在一个方面中，可以在步骤306与310之间进行步骤308。在另一个方面中，可以不在步骤306与310之间进行步骤308。

在过程300的步骤308中，将填料颗粒施加至饱和的纤维状基础材料的第一表面区域和/或第二表面区域以形成浸渍有饱和的纤维状基础材料的表面区域。第一表面区域可以与第二表面区域相对。第一表面区域和第二表面区域的厚度可以为如本文所述的任何厚度。例如，第一厚度和第二厚度可以独立地选自以下值中的任一者或者在以下值中的任两者的范围内：50μm、75μm、100μm、125μm和150μm。在步骤308之后的在第一表面区域和/或第二表面区域中的填料颗粒的浓度可以独立地选自以下值中的任一者或者在以下值中的任两者的范围内的填料材料的重量％：20重量％、30重量％、40重量％和50重量％。在一个方面中，步骤308中填料颗粒的施加是将填料颗粒添加至液体粘结剂使纤维状基础材料饱和的替代方案。在另一个方面中，步骤308中填料颗粒的施加在使纤维状基础材料饱和的液体粘结剂中的填料颗粒之外。

施加步骤308可以包括在气流(例如，空气流)中夹带填料颗粒以形成经夹带的气流，所述经夹带的气流被施加至饱和的纤维状基础材料的第一表面区域和/或第二表面区域。施加步骤308可以包括在真空条件下放置饱和的纤维状基础材料和填料颗粒，并且在真空条件下将填料颗粒施加至饱和的纤维状基础材料的第一表面区域和/或第二表面区域。施加步骤308可以包括将填料颗粒散布在饱和的纤维状基础材料的第一表面区域和/或第二表面区域上方。施加步骤308可以包括在预定压力下将填料颗粒施加至饱和的纤维状基础材料的第一表面区域和/或第二表面区域。例如，饱和的纤维状基础材料可以通过一对辊(例如，压辊)来压缩。预定的压缩可以为以下值中的任一者或者在以下值中的任两者的范围内：20％、25％、30％、35％和40％的范围。在一个实例中，饱和的纤维状基础材料的厚度可以为1.0mm，以及辊间隙可以为0.7mm。在该实例中，压缩百分比可以为30％。在一个方面中，可以将填料颗粒施加至用于从饱和的纤维状基础材料中驱除过量的液体粘结剂的一个辊或一对辊(例如，压辊)。

在过程300的步骤310中，在预定温度下对饱和的纤维状基础材料进行固化预定时间以使饱和的纤维状基础材料固化，从而形成摩擦材料。预定温度可以为以下值中的任一者或者在以下值中的任两者的范围内：150℃、155℃、165℃、175℃、185℃、195℃和200℃。预定时间可以为以下值中的任一者或者在以下值中的任两者的范围内：3.5分钟、4分钟、4.5分钟和5分钟。在步骤310之后，填料颗粒可以以摩擦材料的总重量的20重量％至50重量％的浓度存在于摩擦材料中。在一个方面中，步骤308可以导致在第一表面区域中具有第一浓度的填料颗粒并且在第二表面区域中具有第二浓度的填料颗粒的摩擦材料。基于摩擦材料的总重量，第一浓度和/或第二浓度可以为填料颗粒的20重量％至50重量％。

图6示出了根据不同实施例的绘制对于摩擦材料A、摩擦材料B和摩擦材料C的在3MPa表面压力下在120℃下的摩擦系数与速度的图400。对于摩擦材料A、摩擦材料B和摩擦材料C的曲线402A、402B和402C示出了在前述条件下的足够的摩擦性能。摩擦材料A具有由100重量％的芳族聚酰胺纤维组成的纤维状基础材料。摩擦材料B具有由50重量％的纤维素纤维和50重量％的芳族聚酰胺纤维组成的纤维状基础材料。摩擦材料C具有由100重量％的纤维素纤维组成的纤维状基础材料。使用过程300(包括步骤302、304、306、308和310)将硅藻土颗粒的填料材料并入到各个摩擦材料中。基于各个摩擦材料的总重量，在各个摩擦材料中的硅藻土颗粒的重量百分比为约30重量％。

尽管上文描述了示例性实施方式，但是并非旨在这些实施方式描述由权利要求书所包含的所有可能的形式。说明书中所用的词语是说明性而非限制性词语，并且应当理解，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。如先前所述，可以组合各个实施方式的特征以形成本发明的未明确描述或示出的另外实施方式。尽管各个实施方式可能已被描述为在一个或更多个期望特性方面提供优点或者优先于其他实施方式或现有技术实施方式，但是本领域的普通技术人员应当认识到，可以折衷一个或更多个特征或特性以实现期望的总体系统属性，这取决于特定应用和实施方式。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、寿命周期成本、适销性、外观、包装、大小、适用性、重量、可制造性、易组装性等。正因如此，就一个或更多个特性而言，在任何实施方式被描述为期望值低于其他实施方式或现有技术实施方式的程度上，这些实施方式没有脱离本公开的范围并且可以期望用于特定的应用。

零件列表

以下是附图中所示的参考标号的列表。然而，应当理解，这些术语的使用仅针对一个实施方式用于说明目的。并且，既在附图中示出又在权利要求书中出现的与某个术语相关的参考标号的使用并非旨在将权利要求书限制为仅覆盖所示的实施方式。

纤维状基础材料10摩擦材料12填料材料14第一表面16第二表面18第一表面区域20第一深度22第二表面区域24第二深度26主体区域28摩擦材料100离合器片102纤维状基础材料104填料材料106第一表面区域108变矩器200盖202叶轮204涡轮206定子208输出毂210变矩器离合器212减震器214活塞216流体218过程300步骤302步骤304步骤306步骤308步骤310图400曲线402A曲线402B曲线402C。