剎車摩擦材料的演變發(fā)展
一、摩擦材料的演變發(fā)展
鼓式制動(dòng)器、摩托車剎車圈、Drum brake、輪轂剎車圈專業(yè)生產(chǎn)廠家無(wú)錫九環(huán)2023年6月17日訊  摩擦材料經(jīng)歷了100多年的歷史演變。1897年英國(guó)人Aerbertfrood發(fā)明了制動(dòng)片，用于馬車和早期的汽車，并建立了世界上第一個(gè)生產(chǎn)摩擦材料的Ferodo公司；隨后在1909年該公司發(fā)明了世界上第一個(gè)固化石綿基剎車片，1968年發(fā)明了世界上第一個(gè)半金屬基剎車片。
鼓式制動(dòng)器是最早形式的汽車制動(dòng)器，在盤式制動(dòng)器出現(xiàn)以前，廣泛用于各類汽車。20世紀(jì)50年代早期，美國(guó)的Bendix公司用于汽車的盤式制動(dòng)器獲得了專利，盤式制動(dòng)器開始大量使用。1942年我國(guó)石禮耕先生研制的離合器片標(biāo)志著中國(guó)摩擦材料的誕生。
在1999 年法蘭克福國(guó)際汽車交易會(huì)（IAA）上，碳陶剎車盤首次被揭開了神秘的面紗。高科技材料的使用徹底顛覆了傳統(tǒng)的剎車盤技術(shù)：與傳統(tǒng)的灰鑄鐵剎車盤相比，碳陶剎車盤的重量減輕了大約50%，非懸掛質(zhì)量減輕了近20 千克。碳陶剎車盤更顯著的優(yōu)點(diǎn)還有：剎車反應(yīng)速度提高且制動(dòng)衰減降低、熱穩(wěn)定性高、無(wú)熱振動(dòng)、踏板感覺(jué)極為舒適、操控性能提升、抗磨損性高等等。
因此，碳陶剎車盤的使用壽命更長(zhǎng)，而且?guī)缀醪粫?huì)產(chǎn)生灰塵。最初，保時(shí)捷公司于2001 年將碳陶剎車盤作為配套設(shè)備裝配在911 GT2 型跑車上。此后，其他知名品牌汽車也陸續(xù)開始通過(guò)采用這一創(chuàng)新型剎車技術(shù)來(lái)提高車輛安全性并改善踏板舒適度。其中包括汽車制造商生產(chǎn)的奧迪、賓利、布加迪和蘭博基尼等跑車與豪華汽車。
二、剎車系統(tǒng)介紹
由剎車系統(tǒng)功能分類：制動(dòng)系統(tǒng)分為兩套獨(dú)立的制動(dòng)裝置即：行車制動(dòng)裝置（腳制動(dòng)）、駐車制動(dòng)裝置（手制動(dòng)）
三、剎車片性能要求
剎車片的性能指標(biāo)很多，同一個(gè)剎車片在不同溫度、不同車速、不同制動(dòng)壓力等情況下的性能有很大不同，主要的性能有以下幾點(diǎn)：
1、制動(dòng)性能
是指在正常制動(dòng)狀態(tài)（也就是制動(dòng)溫度比較低的情況）下，剎車片的制動(dòng)能力（摩擦系數(shù)）。剎車片的摩擦系數(shù)不是越高越好，而是要在綜合性能方面取得平衡，以符合整車的設(shè)計(jì)要求。
2、衰退性能 
在山路下坡之類的路況下，制動(dòng)器連續(xù)制動(dòng)，溫度迅速上升，剎車盤可能會(huì)達(dá)到四、五百甚至七百℃以上的高溫。剎車片的制動(dòng)能力會(huì)變差，制動(dòng)距離增加。這種現(xiàn)象叫“衰退”，我們當(dāng)然希望衰退率越小越好。優(yōu)質(zhì)剎車片的衰退率很小，有些甚至不衰退；而某些偽劣產(chǎn)品衰退嚴(yán)重，高溫時(shí)幾乎喪失制動(dòng)能力。
3、恢復(fù)性能
經(jīng)過(guò)高溫衰退的剎車片，當(dāng)溫度下降時(shí)，是否能盡快恢復(fù)原有的制動(dòng)性能？這也是衡量剎車片好壞的重要指標(biāo)。
4、磨耗
是指剎車片使用時(shí)的磨損情況里。剎車效果情況取決于摩擦材料的*****和工藝，比如碳纖維剎車片可以用上幾十萬(wàn)公里無(wú)需更換。除了剎車片本身的磨損，還要考慮剎車盤的磨損。在制動(dòng)過(guò)程中，優(yōu)質(zhì)的剎車片會(huì)在剎車盤摩擦表面生成一層保護(hù)膜，減少剎車盤的磨損，而劣質(zhì)剎車片含有大量硬點(diǎn)和雜質(zhì)，會(huì)在剎車盤表面拉出許多溝槽，加速剎車片和剎車盤的磨損。
5、噪音
在崇尚環(huán)保的今天，這也是一項(xiàng)重要指標(biāo)。其實(shí)引起制動(dòng)噪音的因素很多，剎車片只是其中之一。一般認(rèn)為，剎車片硬度太高的話，就容易產(chǎn)生噪音。
6、其它 
還有剪切強(qiáng)度、硬度、壓縮率、熱膨脹、吸水率、粘附性等等性能指標(biāo)。
四、摩擦材料的發(fā)展趨勢(shì)
石棉摩擦材料
1、盤/鼓(F/R)轎車/輕卡/卡車/2、歐洲北美等已禁用
2、中國(guó)AM市場(chǎng)在使用（50%）
半金屬摩擦材料
1、盤/(F)轎車/ 輕卡/皮卡/火車/商用車/運(yùn)動(dòng)型車輛
2、使用中存在一些問(wèn)題，改進(jìn)型材料在一些范圍內(nèi)使用。經(jīng)濟(jì)性，合適的性價(jià)比。
3、盤片高的壽命，抗熱性，耐久性
4、重負(fù)荷車輛和苛刻條件。
少金屬摩擦材料
盤/盤/鼓(F/R/R)轎車/輕卡/商用車
1、發(fā)展中的材料,廣泛的運(yùn)用。
2、高的性價(jià)比.優(yōu)良的性能，卓越的解決抗衰退和高速性能的運(yùn)用。
3、舒適的腳踏感。
有機(jī)摩擦材料（NAO）
陶瓷摩擦材料盤/盤/鼓(F/R/R)轎車/輕卡/卡車/商用車
1、發(fā)展中的材料,廣泛的使用,
2、少的積塵，盤/片長(zhǎng)的壽命，優(yōu)化的性能,特別適用于解決NVH 噪音方案。
粉末冶金摩擦材料
疊盤/盤(F/R)賽車/飛機(jī)/火車/坦克/軍車/船舶/工程機(jī)械
1、制動(dòng)和傳動(dòng)的高速高溫的穩(wěn)定性，速度大于250km/h,溫度高于600℃的條件和高的壽命；
2、銅基粉末冶金及陶瓷已替代鐵基。運(yùn)用在高性能制動(dòng)器。
3、中國(guó)引進(jìn)銅基粉末冶金運(yùn)用在時(shí)速250km/h以上高速列車上，已廣泛使用。
C-C 摩擦材料
疊盤/盤(F/R)賽車/飛機(jī)
1、高模量和強(qiáng)度，卓越的熱傳導(dǎo)和比熱，高的孔隙率。
2、高速高溫的穩(wěn)定性，低溫在800 ℃， 高溫在1000 ℃以上的摩擦穩(wěn)定性。
陶瓷摩擦材料/金屬陶瓷摩擦材料
C-陶瓷摩擦材料盤/盤(F/R)賽/重型車輛/飛機(jī)/坦克
1、高速高溫苛刻條件下的摩擦穩(wěn)定性，使用溫度800-1000 ℃以上  
2、特定的摩擦和吸收高的熱能
3、高的氣孔率
4、新一代材料已運(yùn)用在高性能制動(dòng)器，歐美主要運(yùn)用在航天軍事，如大重型運(yùn)輸機(jī)，新型戰(zhàn)斗機(jī)等。
5、C-陶材料將優(yōu)于C-C材料的未來(lái)發(fā)展。
五、剎車材料分類
剎車材料是一類結(jié)構(gòu)--功能復(fù)合材料
復(fù)合材料是按基體連續(xù)相進(jìn)行分類
材料的特征性能主要由基體材料決定
金屬基剎車材料—基體連續(xù)相為金屬
樹脂基剎車材料—基體連續(xù)相為樹脂
陶瓷剎車材料—基體連續(xù)相為陶瓷
炭/炭剎車材料—基體連續(xù)相為沉積炭
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