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剎車片摩擦材料發展趨勢

日期:2014年3月23日 20:30

幸运快3计划网站 www.xlogy.icu     截止到2012年年底,全國機動車保有量已達2.4億輛,其中汽車保有量1.2億輛,年增長1510萬輛。中國成為世界上最重要的汽車消費國之一。

  億輛的汽車保有量形成了一個巨大的消費市場。圍繞汽車更是催生了眾多的服務項目。在這些項目中,最可觀的、風險最小的、周轉最快的當屬汽車易損件項目,也就是消費者平時到4S店更換最多的一些產品,如機油、三濾、燈泡、火花塞、雨刮器、皮帶、剎車片、剎車盤、輪胎、冷媒、玻璃水、喇叭等等。

  在上面的這么多產品中,有一類產品尤其值得引起關注的,那就是直接影響到消費者生命安全的剎車片和輪胎。

  人類最早用于車輛制動的材料是諸如木材、皮革等天然材料。由于當時車速很低,制動產生的溫度也很低,直到1897年一個叫Aerbertfrood的英國人首先發明了類似制動鼓,并研制出一種以頭發或棉花為主要材料制成的制動帶,用瀝青浸透。這種材料不僅用于當時的馬車,也適用于早期的機動車。由于棉花等天然纖維在270°C下將變成碳,并失去它的摩擦性能和強度,因而限制了應用。Frood很快認識到這個缺點,并在1908年開發出了纏繞石棉摩擦片。一直到20世紀60年代末期,石棉摩擦材料一直是剎車片的主要材料。

  粗略劃分,剎車片摩擦材料發展經歷了下面幾個階段:

  1930年前,主要以石棉長纖維加其他線類(如黃銅絲)編制浸漬方式為主。浸漬材料由瀝青發展到油和膠的混合物,并開始用短纖維替代長纖維。后期出現了無編制干法混合熱壓工藝。

    1930年,化學家們研制出了一種柔性樹脂粘合劑,具有更好的熱穩定性。這使得干法工藝有了摻進更多填料的可能性,并逐步研制出我們熟悉的鼓式制動片。在后續的30年中,石棉一直是主要原料。與此同時,橡膠工業的研究成果也促進了摩擦材料工藝的改進。用橡膠混合物膠液刷涂布狀編制物,然后再折疊或堆積熱壓,此方法至今仍被廣泛采用。

   1950年,美國SKWELLMAN公司首先研制出來用鐵粉、石墨和其他填料加樹脂做粘合劑熱壓而成的摩擦材料,即所謂半金屬摩擦材料。1970年,這種材料被用于盤式剎車片,至今仍被廣泛接受,大量半金屬剎車片仍占據著世界各地市場。

     1960以來,隨著汽車設計的不斷改進,汽車對制動器的要求也越來越高,迫使許多摩擦材料公司開始研究摩擦材料與制動鼓盤的關系,并尋求石棉的替代材料。經過分析人們認識到石棉的應用受到很多限制。石棉資源是有限的,石棉的質量有很大差異,尤其是石棉對人體健康和環境有較大傷害。這些問題的存在,推動了用玻璃纖維、礦物纖維、金屬纖維替代石棉的進程,近期則越來越多的采用芳綸纖維、鈦酸鉀晶須和合成纖維。

  縱觀剎車片的發展歷史,不難看出,剎車片的發展是循序漸進的。它隨著汽車技術的發展而發展,不斷的去滿足汽車新技術所帶來的速度、溫度、舒適、穩定、環保等要求的變化。而地域和材料的不同則培育了不同的配方體系。

  目前,全球市面上有三類汽車剎車片配方體系。一類是代表歐系的低金屬配方,一類是代表北美的半金屬配方,另外則是以日本為代表的陶瓷配方。這三種配方體系各有千秋,都有自己的優點。

  像寶馬、奔馳類歐系車基本是以低金屬配方為主,這是因為當時給這些車配套的摩擦材料公司都在歐洲,選擇材料時以歐洲本地的材料為主開始研發的,從而形成了自己獨特的配方體系,這就是低金屬配方。由于歐洲車重、且不限速,必須要求其摩擦系數很大。這樣就大大縮短了了剎車片的使用壽命,并且這類產品的落灰非常嚴重,所以,我們常??吹獎β肀汲鄣某甸鏹ず諢液芏?,就是這個原因。

  以通用、福特為代表的北美汽車車體也很重,但在北美是限速的,區域材料和汽車性能的不同產生了新的配方體系,就是北美的半金屬配方。由于它的適中,既可以在比較重的歐洲、北美車上用,也可以在日韓等輕型車體上取得較好的效果,所以,長時間以來,半金屬配方一直是市場的主流。

  最后就是陶瓷剎車片了。說到陶瓷剎車片,很多消費者很容易聯想到我們平時吃飯用的碗和盤,實際這兩者完全不是一回事,之所以叫陶瓷剎車片是因為材料中大量使用了無機類陶瓷纖維材料,和半金屬、少金屬配方有著明顯的不同。

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