Kovo-keramické třecí obložení pro brzdy se sníženou ekologickou zátěží

Kód výsledku v 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>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/61989100:27360/25:10259055

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Kovo-keramické třecí obložení pro brzdy se sníženou ekologickou zátěží

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

Metal–ceramic friction lining for brakes with reduced environmental impact

Popis výsledku anglicky

At present, considerable emphasis is placed on reducing the copper content in friction materials due to its toxicity and negative environmental impacts. The presented functional sample represents a newly designed metal–ceramic friction material in which toxic copper is replaced by a significant proportion of iron, which does not pose such serious health or environmental risks. The novelty of the solution lies in the innovative use of iron as a bonding component in metal-ceramic friction materials, thereby replacing conventional copper. This approach eliminates the use of a toxicologically problematic element while simultaneously improving the functional properties of the resulting material.The newly developed Fe-based metal-ceramic material exhibits enhanced frictional performance together with reduced wear of brake pads, leading to lower emissions of particulate matter during braking. The material thus represents a promising alternative to traditional copper-containing friction compositions, offering significant environmental and application-related benefits.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20500 - Materials engineering

Projekt

<a href="/cs/project/TN02000018" target="_blank" >TN02000018: Národní Centrum Kompetence STROJÍRENSTVÍ</a><br>

Návaznosti

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

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

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.

Interní identifikační kód produktu

TN02000018/1-V15

Číselná identifikace

078/15-12-2025_F

Technické parametry

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.

Ekonomické parametry

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.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

—

Název vlastníka

Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

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

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—