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刹车片常见材质

2011-12-31 18:10  编辑:晖  浏览量(9904)

        随着现代科技的迅猛发展,像其它制动系统的部件一样,刹车片本身在近几年也在不断地发展和变化。
        刹车片的摩擦材料主要由4部分组成,即基本材质、填充材料、加滑剂和有机材料,并在其中添入纤维以提高其强度,起加固作用。不同产品中这些材料所占的比例不一样,取决于不同的应用和不同的摩擦系数。此外,不同档次的汽车以及盘式刹车片与鼓式刹车片所采用的摩擦材料也不一样。对于制动摩擦片而言,最重要的是摩擦材料的配方,而刹车片生产厂家关于使用材料的公布上特别是新配方上往往是守口如瓶,当然,一些成分配料如:云母、硅石、橡胶碎片等是公开的。刹车片制动的最终效果、抗磨损能力、抗温能力及其它性能将取决于不同成分间的相对比例。
       摩擦材料从基本材质上可以分为石棉、NAO型(即无石棉有机物型)、半金属及特殊纤维4种。以下我们来具体看看这几种不同材质的刹车片。
      
        一、石棉型刹车片(由于有致癌危险已经为NAO型取代)
        石棉型刹车片从最初开始时石棉就已经被用作刹车片的加固材料,由于石棉纤维具有高强度和耐高温的特性,因此可以满足刹车片及离合器盘和衬垫的要求。在石棉型刹车片的成分比例中,石棉占到40-60%,但是人们现在发现多数石棉具有潜在的危害,石棉已被医学界证实是致癌物质。
        除了危害健康方面的因素外,石棉型刹车片还存在着另一个重要问题。由于石棉是绝热的,其导热能力特别差,通常反复使用制动器会使热量在刹车片中堆积起来,刹车片变热后,它的制动性能就要发生改变,要产生同样的摩擦和制动力会需要更多的踩刹车次数,这种现象被称为“制动萎缩”,如果刹车片达到一定的热度,将导致制动失灵。
        二、无石棉有机物型刹车材料(NAO)
        无石棉有机物型刹车材料主要使用玻璃纤维、芳香族聚酷纤维酷或其它纤维(碳、陶瓷等)来作为加固材料,其性能主要取决于纤维的类型及其它添加混合物。
        无石棉有机物刹车材料主要是作为石棉的替代品而研制的,用于制动鼓或制动蹄,但是近期它们也正在开始被尝试用作前盘式刹车片的替代品。就性能而言,NAO型刹车片更接近石棉刹车片,而不是半金属刹车片。它不像半金属刹车片那样具有良好的导热性和良好的高温可控性。
        新型的NAO原材料与石棉刹车片相比有何不同?典型的石棉为基础的摩擦材料含有五到七种基础混合物,它们包括加固用石棉纤维、多种添加材料以及粘合剂等,如亚麻仁油、树脂、苯酣醒、树脂。相比较而言,NAO摩擦材料大约包含十七种不同的棍合物材料,因为去掉石棉不能等同于简单地更换一种替代品,而需要用一大批混合物来保证制动性能,使之持平或超过石棉摩擦块的制动效果。
        NAO型刹车片的材料已经历了几次变革,现在的NAO材料在诸多方面已经有效地超过了石棉刹车片的性能,这主要是在抗摩性能及噪音等方面。
        三、“半金属”混合物型刹车片
       “半金属”混合物型刹车片(Semi-met)主要是采用粗糙的钢丝绒作为加固纤维和重要的混合物。从外观上(细的纤维和微粒)可以很方便地将石棉型和无石棉有机物型刹车片(NAO)区分开来,另外它们还具有一定的磁性。
       “半金属”混合物型刹车片(Semi-met)的主要优点在于它的温控能力及较高的制动温度,同石棉型的传热性能差与制动盘、制动鼓的冷却能力差相比它们在刹车时帮助制动盘和制动鼓将热量从其表面上散发出去,热量被传递到制动钳及其组件上。当然如果这些热量处理不当也会产生问题,刹车液受热后温度会上升,如果温度达到一定水平,将导致制动萎缩和刹车液沸腾。这种热量同时对制动钳、活塞密封圈及回位弹簧也有一定的影响,会加快这些组件老化,这也是在制动维修时要重新装配制动钳及更换金属件的原因。
        四、特殊纤维型
        21世纪新研制出来的高科技产品,绿色环保产品。具有耐高温、抗热衰退性能好、摩擦系数稳定,不引发刹车盘生锈,对刹车盘磨损小,自身耐磨、使用寿命长、易磨合、刹车平稳。但是其原材料造价昂贵。生产工艺复杂,产品成本较高。从综合成本上来看,特殊纤维刹车片要低很多,将会是未来刹车片材质的一个大的趋势,主要代表品牌有AOV。
        当然规范标准首先应确定下来,因为只有这样才能检验任何新的摩擦材料配方。这些规范中应包括摩擦性能、抗疲劳能力、温度适应性、抗磨损能力以及噪音等。摩擦材料越好摩擦块在不同的温度及压力下的摩擦性能保持得越好,换句话说,在低温或高温情况下,其性能应变化不大。摩擦材料越好,反复制动后越不可能出现制动萎缩,这使得“制动踏板感觉”保持良好。较好的材料同时也会减少磨损,降低噪音。
        北美用的刹车片基本上为半金属配方,日本和欧洲用的是少金属配方,国内刹车片品种繁多,近几年经过行业内部整顿,产品质量大都趋于稳定,基本满足国内市场需求。
 

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