Metal–ceramic friction lining for brakes with reduced environmental impact

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27200%2F25%3A10259055" target="_blank" >RIV/61989100:27200/25:10259055 - isvavai.cz</a>

Alternative codes found

RIV/61989100:27360/25:10259055

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Kovo-keramické třecí obložení pro brzdy se sníženou ekologickou zátěží

Original language description

V současné době je kladen důraz na snižování obsahu mědi v třecích materiálech vzhledem k její toxicitě a negativním environmentálním dopadům. Předkládaný funkční vzorek představuje nově navržený kovo-keramický frikční materiál, ve kterém je toxická měď nahrazena významným podílem železa, jež nepředstavuje tak závažné zdravotní ani ekologické riziko. Novost řešení spočívá v inovativním využití železa jako pojivové složky v kovo-keramických třecích materiálech, čímž dochází k nahrazení konvenční mědi. Tento přístup eliminuje použití toxikologicky problematického prvku a zároveň přispívá ke zlepšení funkčních vlastností výsledného materiálu. Nově navržený Fe-bázový kovo-keramický materiál vykazuje lepší třecí vlastnosti a zároveň nižší míru opotřebení brzdových desek, což vede k nižší produkci emisí pevných částic během brzdění. Materiál tak představuje perspektivní alternativu k tradičním měď-obsahujícím frikčním směsím s významným ekologickým i aplikačním přínosem.

Czech name

Kovo-keramické třecí obložení pro brzdy se sníženou ekologickou zátěží

Czech description

V současné době je kladen důraz na snižování obsahu mědi v třecích materiálech vzhledem k její toxicitě a negativním environmentálním dopadům. Předkládaný funkční vzorek představuje nově navržený kovo-keramický frikční materiál, ve kterém je toxická měď nahrazena významným podílem železa, jež nepředstavuje tak závažné zdravotní ani ekologické riziko. Novost řešení spočívá v inovativním využití železa jako pojivové složky v kovo-keramických třecích materiálech, čímž dochází k nahrazení konvenční mědi. Tento přístup eliminuje použití toxikologicky problematického prvku a zároveň přispívá ke zlepšení funkčních vlastností výsledného materiálu. Nově navržený Fe-bázový kovo-keramický materiál vykazuje lepší třecí vlastnosti a zároveň nižší míru opotřebení brzdových desek, což vede k nižší produkci emisí pevných částic během brzdění. Materiál tak představuje perspektivní alternativu k tradičním měď-obsahujícím frikčním směsím s významným ekologickým i aplikačním přínosem.

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

20500 - Materials engineering

Project

<a href="/en/project/TN02000018" target="_blank" >TN02000018: National Centre of Competence ENGINEERING</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2025

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Internal product ID

TN02000018/1-V15

Numerical identification

078/15-12-2025_F

Technical parameters

Před provedením dynamometrických zkoušek byla provedena mikrostrukturní charakterizace pomocí SEM/EDX. U referenčního brzdového obložení na bázi mědi byla identifikována vícefázová struktura tvořená Cu-matricí, grafitem, fázemi na bázi Si/SiO₂, fázemi na bázi Fe a oxidickými fázemi na bázi Cu. Tyto složky jsou typické pro konvenční frikční materiály na bázi mědi. Mikrostruktura inovativního obložení na bázi železa obsahovala Fe-matrici, grafitické částice, fáze na bázi SiC/Si/SiO₂, komplexní Mn-Si -Ca-O fáze a oxidické fáze na bázi Fe-O. Tyto fáze tvoří integrální součást funkční mikrostruktury a přispívají ke stabilnějšímu třecímu mechanismu. SEM/EDX analýzy rovněž ukázaly, že Fe-bázový materiál vykazuje rovnoměrnější distribuci tvrdších funkčních složek a nižší obsah oxidů na bázi mědi, což je příznivé jak z hlediska provozních vlastností, tak z hlediska environmentálního dopadu. Nově vyvinutý kovo-keramický frikční materiál na bázi Fe prokázal při testování příznivější třecí vlastnosti ve srovnání s referenčním obložením na bázi mědi. U brzdového obložení na bázi železa byla dále zaznamenána nižší míra otěru, projevená menším úbytkem hmotnosti i tloušťky brzdových desek. Nižší otěrové ztráty přímo vedou k nižší produkci emisí pevných částic během brzdění, přičemž toxická měď je v této směsi nahrazena železem, které nepředstavuje významné zdravotní ani ekologické riziko. Výsledek bude využíván zejména společnostmi Diafrikt Components s.r.o. a URDIAMANT s.r.o., se kterými bude uzavřena smlouva o využití výsledků dílčího projektu.

Economical parameters

Uvedený funkční vzorek kovo-keramického brzdového obložení na bázi železa bude využit k ověření technologie výroby brzdových obložení se sníženou ekologickou zátěží. Ověření umožní posoudit ekonomické přínosy náhrady mědi železem, zejména snížení nákladů na suroviny, vyšší cenovou stabilitu a nižší opotřebení, které může v provozu vést k úsporám při údržbě a výměně dílů. Již v této fázi lze očekávat pozitivní dopad na předvídatelnost výrobních nákladů a lepší připravenost na zpřísňující se ekologické požadavky. Výstup zároveň tvoří základ pro další vývoj prototypu, který bude po ověření optimalizován a připraven k následnému zavedení do výroby. Očekává se zvýšení konkurenceschopnosti, růst výrobních kapacit a stabilnější výrobní náklady díky ekologicky příznivějším frikčním materiálům.

Application category by cost

—

Owner IČO

—

Owner name

Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—