汽车摩擦材料ppt课件
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3
摩擦材料
粘结剂：
摩擦材料所用的有机粘结剂为酚醛类树脂和合成橡 胶，而以酚醛类树脂为主。它们的特点和作用是当 处于一定加热温度下时先呈软化而后进入粘流态， 产生流动并均匀分布在材料中形成材料的基体，最 后通过树脂固化作用的橡胶硫化作用，把纤维和填 料粘结在一起，形成质地致密的有相当强度及能满 足摩擦材料使用性能要求的摩擦片制品。
1.中国AM市场仍在使用（50%）
1.有代表性区域在北美，主要在AM. 2.在OE车型上已逐步被替代，但改进型
的材料仍使用在重负荷和特别要求苛 刻的条件。 3.通用型在中国AM市场仍在大量使用。
少金属摩擦材料
3百度文库
盘/盘/鼓 (F/R/R)
有机摩擦材料（NAO） 盘/盘/鼓
NAO-陶瓷摩擦材料
4
(F/R/R)
第一、二代半金属材料
. 存在的主要问题 :
1/.高金属含量使得低温低速制动力不 足,易使脚踏力疲劳
2/.高的热导率和升温速率使得较高的 制动温度的热量被传递到制动钳及 其组件上,制动液受热后易产生汽阻
, 将导致制动效能下降,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。
9
分类 ：
摩擦材料
B 无石棉摩擦材料分为以下几类：
c 粉末冶金摩擦材料。又称烧结摩擦材料，系将铁基、铜基粉状物料经混合、 压型，并在在高温下烧结而成。适用于较高温度下的制动与传动工况条 件。如：飞机、载重汽车、重型工程机械的制动与传动。优点：使用寿 命长；缺点：制品价格高，制动噪音大，重而脆性大，对偶磨损大。
3/.高的热导率易使摩擦材料产生热 分解和高温衰退,由温度梯度差异引 起的热应力会使片或盘出现剥离或龟裂 现象.
4/.粘附性和易生锈,锈蚀后粘附对偶或 者损伤对偶,磨损加剧.
5/.噪音和振动,在低速时易产生100—300 赫的低频噪音,同时伴随车体的剧烈振动.
需要改进问题
1、热传导效应 2、噪音和振动、平顺性 3、锈蚀和粘附性 4、相对摩擦性（摩擦副） 5、冷态效能和脚踏感
摩擦材料改进—半金属材料
半金属材料
(Semi-met) 结构:
金属成分：
主要为钢纤维和铁毛作为增强纤 维的,具有一定的磁性。
钢纤维较高的强度和导热性， 同传统的石棉基有着不同的制动特 性和摩擦性能。
纤维金
属 基
体
填料
摩擦剂
润滑剂
填料
2.主要特性:
●足够的摩擦系数 ● 高的热导率 ● 优良的耐磨性。
7
摩擦材料
分类 ：
B 无石棉摩擦材料分为以下几类：
a 半金属摩擦材料，应用于轿车和重型汽车的盘式刹车片。其材质配方组成 中通常含有30％～50％左右的铁质金属物（如钢纤维、还原铁粉、泡沫 铁粉）。半金属摩擦材料因此而得名。是最早取代石棉而发展起来的一 种无石棉材料。其特点：耐热性好，单位面积吸收功率高，导热系数大， 能适用于汽车在高速、重负荷运行时的制动工况要求。但其存在制动噪 音大、边角脆裂等缺点。
4
摩擦材料
骨架材料： 骨架材料构成摩擦材料的基材，它赋予摩擦制
品足够的机械强度，使其能承受摩擦片在生 产过程中的磨削和铆接加工的负荷力以及使 用过程中由于制动和传动而产生的冲击力、 剪切力、压力。
5
摩擦材料
填料：
增摩填料： 莫氏硬度通常为3～9。硬度高的增摩效果显著明显。5.5硬 度以上的填料属硬质填料，但要控制其用量、粒度。（如氧 化铝、锆英石等）
减磨填料： 一般为低硬度物质，低于莫氏硬度2的矿物。如：石墨、二 硫化钼、滑石粉、云母等。它既能降低摩擦系数又能减少对 偶材料的磨损，从而提高摩擦材料的使用寿命。
6
摩擦材料
分类 ：
石棉摩擦材料分为以下几类： a 石棉纤维摩擦材料，又称为石棉绒质摩擦材料。生产：各
种刹车片、离合器片、火车合成闸瓦、石棉绒质橡胶带 等。 b 石棉线质摩擦材料。生产：缠绕型离合器片、短切石棉线 段摩擦材料等。 c 石棉布质摩擦材料。生产：制造层压类钻机闸瓦、刹车带、 离合器面片等。 d 石棉编织摩擦材料。生产：制造油浸或树脂浸刹车带。石 油钻机闸瓦等。
制动 -- 汽车摩擦材料
Brake Friction Products
1
汽车的摩擦材料
★摩擦材料是一种以摩擦为主要功能、兼有结 构性能要求的复合材料。汽车用摩擦材料主 要是用于制造制动摩擦片和离合器片。这些 摩擦材料主要采用石棉基摩擦材料，随着对 环保和安全的要求越来越高，逐渐出现了半 金属型摩擦材料、复合纤维摩擦材料、陶瓷 纤维摩擦材料。
★由于摩擦材料在汽车上主要用于制造制动系 和传动系的零件，要求有足够高的而且稳定 的摩擦系数和较好的耐磨性
2
摩擦材料
定义： 是一种由粘结剂、骨架材料、摩擦性能调节剂和 其它配合剂组成的复合材料
粘结剂： ★ 酚醛树脂 ★ 橡胶 ★ 橡胶和酚醛树脂共混
骨架材料：无机或有机纤维
填料：摩擦性能调节剂和配合剂组成
10
当今摩擦材料发展现状
No
类型 (材料)
制动器
应用
运用特性
历史和使用区域
1 石棉摩擦材料
盘/鼓 (F/R)
2 半金属摩擦材料
盘/(F)
轿车.轻卡 卡车
1.欧洲北美等已禁用
轿车. 轻卡，皮卡， 火车.商用车.运动 型车辆
1.使用中普遍存在一些问题,改进型材料 在一些范围内使用.经济性,合适的性价 比。 2.盘片高的寿命，抗热性，耐久性 3.重负荷车辆和苛刻条件。
d 碳纤维摩擦材料。系用碳纤维为增强材料制成的一类摩擦材料。碳纤维具 有高模量、导热好、耐热等特点。碳纤维摩擦材料是各种类型摩擦材料 中性能最好的一种。碳纤维摩擦片的单位面积吸收功率高及比重轻，特 别适合生产飞机刹车片，国外有些高档轿车的刹车片也使用。因其价格 昂贵，故其应用范围受到限制，产量较少。在碳纤维摩擦材料组分中， 除了碳纤维外，还使用石墨，碳的化合物。组分中的有机粘结剂也要经 过碳化处理，故碳纤维摩擦材料也称为碳——碳摩擦材料或碳基摩擦材 料。
b NAO摩擦材料。从广义上是指非石棉－非钢纤维型摩擦材料，但现盘式 片也含有少量的钢纤维。NAO摩擦材料中的基材料在大多数情况下为两 种或两种以上纤维（以无机纤维，并有少量有机纤维）混合物。因此 NAO摩擦材料是非石棉混合纤维摩擦材料。通常刹车片为短切纤维型摩 擦块，离合器片为连续纤维型摩擦片。
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摩擦材料
粘结剂：
摩擦材料所用的有机粘结剂为酚醛类树脂和合成橡 胶，而以酚醛类树脂为主。它们的特点和作用是当 处于一定加热温度下时先呈软化而后进入粘流态， 产生流动并均匀分布在材料中形成材料的基体，最 后通过树脂固化作用的橡胶硫化作用，把纤维和填 料粘结在一起，形成质地致密的有相当强度及能满 足摩擦材料使用性能要求的摩擦片制品。
1.中国AM市场仍在使用（50%）
1.有代表性区域在北美，主要在AM. 2.在OE车型上已逐步被替代，但改进型
的材料仍使用在重负荷和特别要求苛 刻的条件。 3.通用型在中国AM市场仍在大量使用。
少金属摩擦材料
3百度文库
盘/盘/鼓 (F/R/R)
有机摩擦材料（NAO） 盘/盘/鼓
NAO-陶瓷摩擦材料
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(F/R/R)
第一、二代半金属材料
. 存在的主要问题 :
1/.高金属含量使得低温低速制动力不 足,易使脚踏力疲劳
2/.高的热导率和升温速率使得较高的 制动温度的热量被传递到制动钳及 其组件上,制动液受热后易产生汽阻
, 将导致制动效能下降,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。
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分类 ：
摩擦材料
B 无石棉摩擦材料分为以下几类：
c 粉末冶金摩擦材料。又称烧结摩擦材料，系将铁基、铜基粉状物料经混合、 压型，并在在高温下烧结而成。适用于较高温度下的制动与传动工况条 件。如：飞机、载重汽车、重型工程机械的制动与传动。优点：使用寿 命长；缺点：制品价格高，制动噪音大，重而脆性大，对偶磨损大。
3/.高的热导率易使摩擦材料产生热 分解和高温衰退,由温度梯度差异引 起的热应力会使片或盘出现剥离或龟裂 现象.
4/.粘附性和易生锈,锈蚀后粘附对偶或 者损伤对偶,磨损加剧.
5/.噪音和振动,在低速时易产生100—300 赫的低频噪音,同时伴随车体的剧烈振动.
需要改进问题
1、热传导效应 2、噪音和振动、平顺性 3、锈蚀和粘附性 4、相对摩擦性（摩擦副） 5、冷态效能和脚踏感
摩擦材料改进—半金属材料
半金属材料
(Semi-met) 结构:
金属成分：
主要为钢纤维和铁毛作为增强纤 维的,具有一定的磁性。
钢纤维较高的强度和导热性， 同传统的石棉基有着不同的制动特 性和摩擦性能。
纤维金
属 基
体
填料
摩擦剂
润滑剂
填料
2.主要特性:
●足够的摩擦系数 ● 高的热导率 ● 优良的耐磨性。
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摩擦材料
分类 ：
B 无石棉摩擦材料分为以下几类：
a 半金属摩擦材料，应用于轿车和重型汽车的盘式刹车片。其材质配方组成 中通常含有30％～50％左右的铁质金属物（如钢纤维、还原铁粉、泡沫 铁粉）。半金属摩擦材料因此而得名。是最早取代石棉而发展起来的一 种无石棉材料。其特点：耐热性好，单位面积吸收功率高，导热系数大， 能适用于汽车在高速、重负荷运行时的制动工况要求。但其存在制动噪 音大、边角脆裂等缺点。
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摩擦材料
骨架材料： 骨架材料构成摩擦材料的基材，它赋予摩擦制
品足够的机械强度，使其能承受摩擦片在生 产过程中的磨削和铆接加工的负荷力以及使 用过程中由于制动和传动而产生的冲击力、 剪切力、压力。
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摩擦材料
填料：
增摩填料： 莫氏硬度通常为3～9。硬度高的增摩效果显著明显。5.5硬 度以上的填料属硬质填料，但要控制其用量、粒度。（如氧 化铝、锆英石等）
减磨填料： 一般为低硬度物质，低于莫氏硬度2的矿物。如：石墨、二 硫化钼、滑石粉、云母等。它既能降低摩擦系数又能减少对 偶材料的磨损，从而提高摩擦材料的使用寿命。
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摩擦材料
分类 ：
石棉摩擦材料分为以下几类： a 石棉纤维摩擦材料，又称为石棉绒质摩擦材料。生产：各
种刹车片、离合器片、火车合成闸瓦、石棉绒质橡胶带 等。 b 石棉线质摩擦材料。生产：缠绕型离合器片、短切石棉线 段摩擦材料等。 c 石棉布质摩擦材料。生产：制造层压类钻机闸瓦、刹车带、 离合器面片等。 d 石棉编织摩擦材料。生产：制造油浸或树脂浸刹车带。石 油钻机闸瓦等。
制动 -- 汽车摩擦材料
Brake Friction Products
1
汽车的摩擦材料
★摩擦材料是一种以摩擦为主要功能、兼有结 构性能要求的复合材料。汽车用摩擦材料主 要是用于制造制动摩擦片和离合器片。这些 摩擦材料主要采用石棉基摩擦材料，随着对 环保和安全的要求越来越高，逐渐出现了半 金属型摩擦材料、复合纤维摩擦材料、陶瓷 纤维摩擦材料。
★由于摩擦材料在汽车上主要用于制造制动系 和传动系的零件，要求有足够高的而且稳定 的摩擦系数和较好的耐磨性
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摩擦材料
定义： 是一种由粘结剂、骨架材料、摩擦性能调节剂和 其它配合剂组成的复合材料
粘结剂： ★ 酚醛树脂 ★ 橡胶 ★ 橡胶和酚醛树脂共混
骨架材料：无机或有机纤维
填料：摩擦性能调节剂和配合剂组成
10
当今摩擦材料发展现状
No
类型 (材料)
制动器
应用
运用特性
历史和使用区域
1 石棉摩擦材料
盘/鼓 (F/R)
2 半金属摩擦材料
盘/(F)
轿车.轻卡 卡车
1.欧洲北美等已禁用
轿车. 轻卡，皮卡， 火车.商用车.运动 型车辆
1.使用中普遍存在一些问题,改进型材料 在一些范围内使用.经济性,合适的性价 比。 2.盘片高的寿命，抗热性，耐久性 3.重负荷车辆和苛刻条件。
d 碳纤维摩擦材料。系用碳纤维为增强材料制成的一类摩擦材料。碳纤维具 有高模量、导热好、耐热等特点。碳纤维摩擦材料是各种类型摩擦材料 中性能最好的一种。碳纤维摩擦片的单位面积吸收功率高及比重轻，特 别适合生产飞机刹车片，国外有些高档轿车的刹车片也使用。因其价格 昂贵，故其应用范围受到限制，产量较少。在碳纤维摩擦材料组分中， 除了碳纤维外，还使用石墨，碳的化合物。组分中的有机粘结剂也要经 过碳化处理，故碳纤维摩擦材料也称为碳——碳摩擦材料或碳基摩擦材 料。
b NAO摩擦材料。从广义上是指非石棉－非钢纤维型摩擦材料，但现盘式 片也含有少量的钢纤维。NAO摩擦材料中的基材料在大多数情况下为两 种或两种以上纤维（以无机纤维，并有少量有机纤维）混合物。因此 NAO摩擦材料是非石棉混合纤维摩擦材料。通常刹车片为短切纤维型摩 擦块，离合器片为连续纤维型摩擦片。
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