剎车边耐磨层结构及其补强预浸材料制造技术

本发明专利技术提供一种剎车边耐磨层结构及其补强预浸材料。补强预浸材料用于形成一剎车边耐磨层结构且包含一纤维织物以及一混合物，混合物与纤维织物混合且包含一树脂及多个针状晶体，针状晶体与树脂混合，且各针状晶体为微米或纳米尺寸。借此，由此补强预浸材料制成的剎车边耐磨层结构可提升耐磨性能。

Structure of wear-resistant layer of brake edge and its reinforcing and prepreg material

The invention provides a brake edge wear-resistant layer structure and a reinforcing prepreg material thereof. The reinforcing prepreg material is used to form a brake edge wear-resistant layer structure and comprises a fiber fabric and a mixture, the mixture is mixed with the fiber fabric and comprises a resin and a plurality of needle like crystals, the needle like crystals are mixed with the resin, and each needle like crystal is of micrometer or nanometer size. Thus, the brake edge wear-resistant layer structure made of the reinforced prepreg material can improve the wear-resistant performance.

【技术实现步骤摘要】
剎车边耐磨层结构及其补强预浸材料
本专利技术是关于一种剎车边耐磨层结构及其补强预浸材料，且尤其是关于一种应用于复合轮圈(即以复合材料制成的轮圈)的剎车边耐磨层结构及其补强预浸材料。
技术介绍
自行车的剎车方式可概分为碟剎及夹器剎车两种，此两者的差别在于产生制动力的机制不同。碟剎的作用机制是以刹车来令片夹持碟盘，进而使行进中的自行车速度减慢而停止；夹器剎车的作用机制则是以橡胶材质的剎车块夹持轮圈的剎车边，通过刹车块与轮圈间产生摩擦力使速度减慢。而对于不断追求极致轻量化的自行车用的碳纤维产品来说，碟刹机构所包含的机械结构相对复杂且必须牺牲重量上的优势；反观夹器剎车，其相对而言不需要如此复杂的结构，且在重量与成本上都具有绝对的优势。夹器剎车的作用机制如上所述，是直接通过橡胶材质的刹车块夹持轮圈表面剎车边，进而产生摩擦力，使处于行进状态的自行车轮圈减速并停止。然而，在剎车块与轮圈接触磨耗的过程中，两者皆产生极大的耗损，久而久之，将对碳纤维轮圈结构产生不可回复的伤害，例如碳纤维轮圈外观上的碳纤维裸露及凿痕，或碳纤维轮圈本体强度的破坏等缺陷，连带使得消费者在使用刹车时产生安全疑虑。此外，若在下雨天等更加严酷的天候条件下骑乘时，泥水中夹带的砂粒容易被卡在刹车块与轮圈之间，在此状况下使用刹车，相当于使用尖锐的砂粒切削碳纤维轮圈的表面，往往在雨天骑乘后，可观察到轮圈的刹车剎车边上布满了一圈圈的深沟。目前一般常见的补强方式是在容易受到磨耗的区域增加一定的厚度(约0.1毫米至0.3毫米)的碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维预浸布表层于剎车边的位置，虽此表层与碳纤轮圈是一体成型的，但这些纤维材料在本质上并未较轮圈主体的碳纤维更耐磨，因此，需要增加预浸布的厚度来延缓剎车边明显破损情况的发生，但此方法并非好的解决方式。另一方面，虽然轮圈主体表面外加的碳纤维布可提供主结构基本的保护，但相对地也增加了不少重量，且此等结构层对于轮圈外观破坏的改善也极为有限，即便因磨耗产生的脱纱、磨痕、凿痕等问题并不会立即造成轮圈强度上的破坏，但仍可能带给消费者不好的感受，甚至导致客诉或导致消费者不愿意选购此类有安全性疑虑的商品的结果。有鉴于此，如何有效地改善碳纤维轮圈剎车边的耐磨耗性能同时维持轻量化的需求，遂成相关业者努力的目标。
技术实现思路
本专利技术提供一种剎车边耐磨层结构及其补强预浸材料，透过针状晶体的添加，可提升剎车边耐磨层结构的耐磨性能。依据本专利技术的一态样的一实施方式提供一种补强预浸材料，其用于一剎车边耐磨层结构且包含一纤维织物以及一混合物，混合物与纤维织物混合且包含一树脂及多个针状晶体，针状晶体与树脂混合，且各针状晶体为微米或纳米尺寸。借此，针状晶体可改善树脂本身耐磨性不佳的问题，更可以增加树脂与纤维织物的结合效果，而能避免纤维织物外露损伤，提升耐磨性能。依据前述的补强预浸材料的多个实施例，其中针状晶体于混合物的比例可为5-50phr；较佳地，针状晶体于混合物的比例为10-25phr。或各针状晶体的材料可为无机非金属材料。或各针状晶体的材料可为氧化锌、氧化镁或硫化锌。或各针状晶体可具有一针径及一针长，针径介于0.5微米至10微米之间，针长介于10微米至100微米之间。或者，各针状晶体可具有单针、双针、三针或四针锥形结构。依据前述的补强预浸材料的多个实施例，其中混合物在补强预浸材料中的重量百分比可为30％至60％；较佳地，混合物在补强预浸材料中的重量百分比可为35％至45％。或纤维织物的材料可为液晶高分子纤维。依据本专利技术的一态样的另一实施方式提供一种剎车边耐磨层结构，其用于一复合轮圈的表面，且包含一纤维织物以及一混合物，混合物与纤维织物混合且包含一树脂及多个针状晶体，针状晶体与树脂混合，且各针状晶体为微米或纳米尺寸。依据前述的剎车边耐磨层结构的多个实施例，其中各针状晶体的材料可为氧化锌、氧化镁或硫化锌。或各针状晶体可具有一针径及一针长，针径介于0.5微米至10微米之间，针长介于10微米至100微米之间。或者，各针状晶体可具有单针、双针、三针或四针锥形结构。或纤维织物的材料可为液晶高分子纤维。剎车边耐磨层结构的厚度介于0.1毫米至0.5毫米之间。或其中复合轮圈的径向外部可具第一径向宽度，剎车边耐磨层结构于复合轮圈的表面具第二径向宽度，第二径向宽度小于等于第一径向宽度。附图说明图1绘示依照本专利技术一实施例的一种补强预浸材料的剖视示意图；图2绘示图1的针状晶体的立体示意图；图3绘示依照本专利技术另一实施例的一种剎车边耐磨层结构应用于一复合轮圈的部分剖视示意图；图4A绘示依照本专利技术又一实施方式的剎车边耐磨层结构应用于复合轮圈的部分剖视示意图；图4B绘示依照本专利技术再一实施例的一种剎车边耐磨层结构应用于一复合轮圈的部分剖视示意图；图4C绘示依照本专利技术更一实施例的一种剎车边耐磨层结构应用于一复合轮圈的部分剖视示意图；图5A绘示剎车边耐磨层结构的第1比较例的一般耐磨测试结果图；图5B绘示本专利技术的剎车边耐磨层结构的第1实验例的一般耐磨测试结果图；图5C绘示本专利技术的剎车边耐磨层结构的第2实验例的一般耐磨测试结果图；图6绘示剎车边耐磨层结构的(A)第2比较例、(B)第1比较例、(C)本专利技术的剎车边耐磨层结构的第2实验例与(D)第3比较例的泥沙耐磨测试结果图；图7A绘示剎车边耐磨层结构的第2比较例的泥沙耐磨测试结果图；图7B绘示剎车边耐磨层结构的第1比较例的泥沙耐磨测试结果图；图7C绘示本专利技术的剎车边耐磨层结构的第2实验例的泥沙耐磨测试结果图；图7D绘示剎车边耐磨层结构的第3比较例的泥沙耐磨测试结果图；图8A绘示剎车边耐磨层结构的第2比较例的泥沙耐磨测试结果的放大图；图8B绘示剎车边耐磨层结构的第1比较例的泥沙耐磨测试结果的放大图；图8C绘示本专利技术的剎车边耐磨层结构的第2实验例的泥沙耐磨测试结果的放大图；图8D绘示剎车边耐磨层结构的第3比较例的泥沙耐磨测试结果的放大图；图9A绘示复合轮圈的第4比较例的一般耐磨测试结果图；以及图9B绘示应用本专利技术剎车边耐磨层结构的复合轮圈的第3实验例的一般耐磨测试结果图。具体实施方式以下将参照附图说明本专利技术的实施例。为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，阅读者应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术部分实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些习知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示，且重复的元件将可能使用相同或类似的编号表示。此外，本文中当某一元件(或机构或模组等)“连接”、“设置”或“耦合”于另一元件，可指所述元件是直接连接、直接设置或直接耦合于另一元件，亦可指某一元件是间接连接、间接设置或间接耦合于另一元件，意即，有其他元件介于所述元件及另一元件之间。而当有明示某一元件是“直接连接”、“直接设置”或“直接耦合”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种补强预浸材料，其用于一剎车边耐磨层结构，其特征在于，该补强预浸材料包含：/n一纤维织物；以及/n一混合物，与该纤维织物混合且包含：/n一树脂；及/n多个针状晶体，与该树脂混合，且各该针状晶体为微米或纳米尺寸。/n

【技术特征摘要】
20180524 US 62/675,7821.一种补强预浸材料，其用于一剎车边耐磨层结构，其特征在于，该补强预浸材料包含：
一纤维织物；以及
一混合物，与该纤维织物混合且包含：
一树脂；及
多个针状晶体，与该树脂混合，且各该针状晶体为微米或纳米尺寸。


2.根据权利要求1所述的补强预浸材料，其特征在于，所述多个针状晶体于该混合物的比例为5-50phr。


3.根据权利要求2所述的补强预浸材料，其特征在于，所述多个针状晶体于该混合物的比例为10-25phr。


4.根据权利要求1所述的补强预浸材料，其特征在于，各该针状晶体的材料为无机非金属材料。


5.根据权利要求4所述的补强预浸材料，其特征在于，各该针状晶体的材料为氧化锌、氧化镁或硫化锌。


6.根据权利要求1所述的补强预浸材料，其特征在于，各该针状晶体具有一针径及一针长，该针径介于0.5微米至10微米之间，该针长介于10微米至100微米之间。


7.根据权利要求1所述的补强预浸材料，其特征在于，各该针状晶体具有单针、双针、三针或四针锥形结构。


8.根据权利要求1所述的补强预浸材料，其特征在于，该混合物在该补强预浸材料中的重量百分比为30％至60％。


9.根据权利要求8所述的补强预浸材料，其特征在于，该混合物在该补强...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智凯，蒋耀墩，林敬尧，
申请(专利权)人：巨大机械工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;TW