本发明所涉及的是一种新的、适于做轴承材料的摩擦制品。 在工业上，特别是在运输工业上，对可以用做轴承材料的摩擦制品有一种持续的需求。当然，轴承材料在其中起着很重要的作用，它们帮助减轻震动。这在铁路和汽车工业中是十分重要的。
多年以来，石棉一直被作为摩擦轴承材料的增强剂使用。但是近年来，工业上对石棉的需求已经不太高了。因此，一种代替含石棉的、其强度、磨损率和摩擦效率等物理特性都可以与含石棉的制品相比的摩擦轴承材料已经做了研究。
因此，提供一种不含石棉的、有效地轴承材料，是本发明的目的。
本发明的其它情况，其它目的及其优点将从这个说明书和其附加说明中弄明白。
按照此发明，我已经发现了一种新的、不含石棉的、可用做轴承的摩擦材料。这种新材料由下述成份组成：（a）酚醛树脂;（b）石墨;（c）碳黑;（d）一种不含石棉的高温纤维;（e）丙烯酸纤维。这种不含石棉的摩擦材料所具有的物理特性，是可以和含石棉的、做轴承用的摩擦材料的特性相比。
本发明的新摩擦材料中所用上述成份的百分数按一般、优、最优表示在下表中。
表1
重量百分数
成份
一般 优 最优
酚醛树脂 20-40 25-35 30
石墨 5-15 8-12 10
碳黑 0.5-3.5 1-3 2
非石墨高温纤维 40-60 45-55 51
丙烯酸纤维 4-10 6-8 7
本发明所用的这种酚醛树脂应该是一种适合作粘结剂用的。这样的树脂是一种典型的苯酚与乙醛的反应产物，其中甲（蚁）醛是典型的。这样的物质是大家所熟悉的，而且在文献中多有叙述。典型的叙述在现代塑百科全书（1970-1971）第4卷第10册中能找到。
任何可以大批供应的石墨与碳黑的品位都能用于本发明。不管大批可供应原料被使用，实际上原料将是纯碳，其粒度实际上（即至少是95%左右）小于74毫微米。这种原料被结合到摩擦材料中是有几个理由的，包括给与颜色，提供强度及帮助降低摩擦。
本发明所用的无石棉高温纤维，一般的是由至少25%重量的CaO和35%重量的Si2O组成，最好是至少30%重量的CaO和40%重量的Si2O。典型的高温纤维是单股的。一种典型的无石棉的高温纤维是阿拉已玛州伯明罕市的吉姆-沃尔特资源公司（Jim Walter Re-sources Inc）产生的PMFTM纤维。凡是被采用的高温纤维，通常都有一个2-10微米的平均直径，最好的是4-6微米;有一个30-70的形态比（长度/直径），最好是40-60。
对于本发明来说，丙烯酸纤维被定义为任意的、至少含丙烯腈的85%重量的纤维物质。最好，丙烯酸纤维将是100%的聚丙烯腈均聚合物，如南卡罗来纳的斯帕坦布恩（Spartanburg）的霍切斯特（Hoechst）纤维工业公司销售的度冷丁（Dolanit）10TM。
本发明的原料可以用任一通用的方法模压入摩擦材料中。这通常组成干的制品的预光混合。混合物放入铸模，然后在室温下，在压力作用下进行模压，使酚醛树脂粘结剂和其他成份结合，形成一种固体基体。
通常，模压混合物的温度是从275°F左右。300°F左右最好。典型的模压力是从100左右到2000左右磅/寸，最好是1300-1500磅/寸。典型的模压时间是从10分钟左右到50分钟。
下表1中，表示了本发明的一个典型制品，也表示了一种含石棉的摩擦材料的典型制品。两种制品是用上述的基本混合法和模压程序做成的。
表1中所有给出的成份都是按重量百分数（舍去零数，靠近整的百分数）
表Ⅰ
组分 含石棉的 本发明的
制品 制品
酚醛树脂（a） 30% 30%
无定形石墨 10% 10%
碳黑 2% 2%
石棉纤维（b） 58% -
高温纤维（c） - 51%
丙烯酸纤维（d） - 7%
100% 100%
注：
（a）Johns-Manville 421号粉状苯酚甲醛树脂;
（b）7 Do 2石棉纤维;
（c）阿拉巴玛州伯明罕吉姆-沃尔特资源公司生产的204号矿物纤维
（d）南罗卡纳来斯帕坦布恩霍切斯特公司出售的Dolanitlo（原文为北罗卡纳来，与文中所说不符，故改为与文中所说一致-译注）。
下面表Ⅱ列出了表Ⅰ中列举的含石棉的与不含石棉的摩擦材料制品的抗制品的抗剪强度与抗压强度的比较数值。
表Ⅱ
特性 试验方法 含石棉的 不含石棉的
制品 制品
抗剪强度Psi ASTM-D-732＊ 7050 7240
抗压强度Psi ASTM-D-695＊
最大值 ≥30，000 ≥30，000
屈服值 18，000 16，650
弹性模量 121，000 107，100
＊0.05寸/分的速度进行，试样厚度是1/2″公称尺寸。
表Ⅱ中的数字表明本发明的无石棉的制品具有的抗剪强度与抗压强度，从统计数据上看与含有石棉的制品相似。
表Ⅲ列出了表Ⅰ列举的两种制品的摩损试验的比较数据。在这些试验中，一个包含有直径是1-5/8″，厚度是1/2″的摩擦材料试样（或者是含石棉的，或者不含石棉的）的打头，在100磅/寸负荷作用下顶着一块固定的钢板。打头以17-68米/寸的预定速度旋转。经过一段时间的初始试转之后，按下述方法进行实质性试验：摩擦材料试样先经过精确的称量与测量。然后让它与固定钢板完成四个“状态”的啮合。在每一状态下，试样与钢板都要进行一系列的啮合，每一次啮合都要持续一定的时间，接着有一短暂的冷却与脱隔啮合时间。每一状态终了，又对试样进行精确的称量与测量。四个状态完成之后，最进行“打滑”。在这个状态下，试样与钢板都被保持在连续啮合的状态，持续30分钟，此时打头的运动速度是20米/时。
这此试验的结果表示如下：
（1）平均值为0.115
（2）平均值为0.122
（3）平均值为0.011
（4）平均值为0.006
上述表Ⅲ中列出的数据表明含石棉的摩擦制品与本发明的不含石棉的制品平均摩擦系数是0.115比0.122。但是，试验数据表明本发明的制品的综合平均摩损率比含石棉的制品低，本发明的平均摩损率是0.006寸/马力·小时，而含石棉的制品的平均摩损率是0.011寸/马力·小时。
在不违反本发明的范围或精神的情况，对上文做一些合理的修改是可能的。