中国摩擦材料发展方向

中国摩擦材料发展方向

我国摩擦材料的未来发展方向,主要体现在三个大的领域方面，随着我国汽车产业的不断发展,做为汽车制动系统关键零部件之一的刹车片也得到了突飞猛进的发展。而今新能源时代到来之际,我国企业须认清国际摩擦材料行业的发展形势。以下是刹车片的三种重要材料：首先是纤维增强材料,纤维做为摩擦材料的骨架材料，不但对摩擦片的强度起着至关重要的作用，同时也对摩擦片的性能有着重要的影响。目前在欧美等发达国家和地区又开始对纤维的结构和理化性能提出了更为严格的要求,而木质纤维、无机晶须(硫酸钡晶须;碳酸钙晶须;钛酸钾晶须等)、矿物纤维、陶瓷纤维、碳纤维、各种有机合成纤维等给我们提供了大量的选择余地,但从成本等综合因素上来看晶体结构和水溶性纤维材料等将是我们未来摩擦材料中

的首选纤维。ﻫ刹车片的另一个重要材料是粘合剂。粘合剂是我们生产摩擦材料必不可少的材料，人们从最早利用纯酚醛树脂(固态和液态），到后来采用各种橡胶通过多种工艺对酚醛树脂进行改性,发展到今天使用多种无机物或有机物对树脂进行改性。目前已经不再是单纯的追求摩擦系数和磨损性能的稳定和提高,而是从摩擦片与刹车盘表面的相互作用去分析摩擦材料的工作原理。所以做为摩擦材料的粘合剂材料,不再仅限于树脂与橡胶,而是已经拓展到了利用金属粉末或金属硫化物在高温下所具有的特殊性能,来

减少树脂在摩擦材料中的使用比例,弥补树脂及橡胶在高温条件下的不足，改善高温时在刹车片与刹车盘之间形成的转移膜的结构与性能,进而提高摩擦片的摩擦性能以及其与刹车盘的磨损性能，从而达到提高制动的安全性能、舒适性能和环保性能。ﻫ因此,我们在采用高性能的树脂来提高摩擦材料性能的同时，应更多地关注和利用一些金属粉末或金属硫化物以改善摩擦过程中形成的转移膜的形状与结构，使静态摩擦系数与动态摩擦系数达到相对的平衡,确保刹车片与刹车盘具有良好的磨损性能的同时，达到提高摩擦材料的速度与压力敏感性、消除高温衰退、减少噪音、减少落灰的目的。最后就是摩擦性能调节剂:摩擦性能调节剂在改善摩擦材料综合性能过程中起着非常关键的作用,过去我们的摩擦材料技术工作者在材料品种

的选择上做了大量的研究，并且对其形状和结构也做了相应的探讨,但与世界先进的水平相比还有很大的差距，今后的研究工作不但要在选材上不断扩大应用范围，而且要对每种材料的粒度分布做出明确的规定,

并且对其理化性能提出详细的技术参数，同时在配方的研究过程中,对于同一种材料的应用，要根据其形状与粒度的进行多种型号的搭配使用，以确保其优点在摩擦材料中得到充分的发挥。

汽车刹车材料的发展趋势

在汽车工业快速发展的今天，车辆的安全、环保尤为重要,对汽车刹车片的新要求不断提高。汽车刹车片在工作时通过承受外来压力，产生摩擦,使车辆达到减速的目的。因此,刹车片的材料的耐磨和耐热性能十分重要。我国刹车片的研究比国外起步晚，与世界发达国家还有较大差距。一些刹车片生产厂家，仍处于传统的石棉刹车片时代，已经不符合现代汽车工业的要求。为此,我们综合了国外的研究方向，探讨刹

车片材料的发展方向。

一、高性能刹车片材料的基本性能要求

１、合适的摩擦系数：刹车片摩擦系数必须适中,如果摩擦系数低于０．３5，刹车时就会超过安全制动距离甚至刹车失灵，如果摩擦系数高于0.40，刹车容易突然抱死,出现翻车事故。博世安全型刹车片的摩擦系数是0.3９，很好地满足了系数适中的要求。

2、可靠的稳定性：汽车高速行驶或紧急制动时会产生瞬时的高温,在高温状态下，刹车片的摩擦系数会下降,称为热衰退。刹车片抗热衰退性能的好坏决定了汽车制动的安全性，所以刹车片必须有适中且稳定的摩擦系数。

3、满意的舒适性：舒适性是摩擦性能的直接体现,包括制动感觉、噪音、粉尘、异味等。在舒适性指标中,车主往往最关心的是刹车片的噪音情况。

4、合理的寿命:使用寿命是大家普遍关注的产品指标。正常行驶的车辆，前制动器刹车片寿命为3 万km，后制动器刹车片的使用寿命为８万km。

二、刹车片材料发展方向

1、黏结剂材料的研究

黏结剂的主要作用是将刹车片的各组分紧密黏结在一起，保持刹车片在高温机械作用下的结构完整性。刹车片中最常使用的黏结剂是酚醛树脂，它具有优异的耐热性能和机械性能,电绝缘性和成型加工性能良好，且原料易得，价格便宜,工艺及生产设备简单。但纯酚醛树脂的使用会造成刹车片硬度过高、脆性大，耐热极限温度仅约为25０℃。当超过300℃时，热分解现象相当严重,会导致刹车片的性能显著下降。因此必须对酚醛树脂进行增韧和耐热改性。国外用到的改性树脂主要有COPNＡ树脂(分解温度大约400～５００℃）、有机硅改性酚醛树脂、硼酸改性酚醛树脂、氰酯改性酚醛树脂(能耐3５０℃以上高温）、环氧改性酚醛树脂（在40０℃下正常使用)、热塑性聚酰亚胺树脂（耐热和耐磨性能都很好)、悬浮法树脂。悬浮法树脂是因酚醛树脂悬浮聚合工艺而得名,它是国外20 世纪７0 年代研制开发的一种新型酚醛树脂,又被称为ＰｈｅｎoｌiｃＴhermｏsphere（简称PTS），分解温度达到４90℃,以该树脂为黏结剂制成的刹车片具有摩擦系数稳定、高温摩擦性能好、噪音低、热衰退小等优点。研究发现，使用改性酚醛树脂的刹车片的各项摩擦性能(包括衰退前的摩擦系数,衰退后的摩擦系数，磨损率,损伤对偶件等方面)都要比使用传