制动器常用几种摩擦材料介绍

制动器常用几种摩擦材料介绍

目前，国内外用于制动的摩擦材料主要有石棉树脂(国家法规已限制使用)型摩擦材料、无石棉树脂型摩擦材料、金属纤维增强摩擦材料、半金属纤维增强摩擦材料和混杂纤维增强摩擦材料等，国内以半金属纤维增强摩擦材料的应用最为普遍。上述这些摩擦材料的基本成分是增强纤维摩擦材料的生产过程一般为：原料储存→称重→混合→预成型(常温模)→高温压模→样品修饰处理→检视→包装出厂。 1.2石棉、钢纤维及克维拉(芳纶纤维)制动片的典型配方 a.石棉制动片配方一般为：50%石棉、15%树脂、20%耐磨粒、15%填充料。 b.钢纤维制动片配方一般为：30%钢纤维、15%树脂,10%氧化锌,10%金属粉,15%陶瓷,10%橡胶粒、10%石墨。 c.芳纶纤维制动片配方一般为：5%芳纶纤维、15%金属粉、15%耐磨粒、15%树脂、50%填充料。2、摩擦材料中各组分的作用 2.1增强纤维纤维在摩擦材料中作为增强剂，对制动片的强度、摩擦和磨损性能起着重要作用。表1给出了几种常用纤维的物理性能，表2对几种常用纤维的优缺点进行了比较。摩擦材料中增强纤维的选择，通常要结合车辆的具体使用条件及经济性两方面来考虑。 2.2粘结剂树脂和纤维材料、填充料等各组分能否良好粘结，取决于树脂对这些材料的浸润性能以及与它们形成化学键的可能性。目前，摩擦材料最常用的粘结剂是各种酚醛树脂及其改性树脂，常用酚醛树脂的性能如表3所示，它的作用是将增强纤维与其他组分粘合在一起。粘结剂是摩擦材料的基体，直接影响到材料的各种性能，因此粘结剂应满足以下性能要求。 a.在一般温度(100℃以下)下，保证摩擦材料有足够的机械强度(抗击强度、冲击强度、压缩强度、剪切强度以及一定的伸长率)。 b.当制动摩擦表面温度在200~300℃时，树脂不发生粘流、分解，应保持一定的强度，以支持摩擦表面层的工作要求，且与对偶件有良好的贴合性。 c.粘结剂的弹性模量不宜过高，以保证既有良好的贴合性又有较高的耐热性。 d.尽可能高的热分解温度，分解物少，不产生不良影响(即热衰退和过恢复现象，残存物仍有一定的摩擦性能)，并适应高速制动表面温度(>400℃)较高的要求。树脂作为粘结剂是摩擦材料组成的核心。其性能对制动片起着重要作用。提高树脂的耐温性即提高它的热分解温度、延缓其分解及氧化速率，可以使制动片在高温情况下具有稳定的摩擦性能。普通酚醛树脂的分解温度一般低于350℃，在600℃时几乎全部失重；三聚氰胺改性、腰果壳油改性及其联合改性酚醛树脂，各种NBR 改性酚醛树脂的剧烈分解起始温度为350-400℃，到600℃时大部分失重超过50%；圣泉海沃斯特种改性酚醛树脂及某种硼改性酚醛树脂的剧烈分解起始温度高于450℃，至600℃失重不超过30%；华东理工大学研制的改性酚醛树脂xyl-850和xyl-950剧烈分解起始温度达到435.5-483.5 0C。另外，树脂的柔韧性对摩擦材料也有重要作用。作为摩擦材料的基体，柔韧的树脂界面层有利于吸收冲击能，提高制动片的冲击强度；有利于降低制动片的硬度，使之与对偶件贴合良好；有利于减少制动噪声；有利于减弱对偶件的损伤. 2.3填料填料不仅可改善摩擦材料的物理力学性能(如导热性、热胀率、密度、强度、刚度及硬度等)，而且还可以调节摩擦性能和降低成本等。按照化学成分填料可分为有机填料(如橡胶粉、沥青、腰果壳粉、热塑性树脂或热固性树脂等)、无机填料(如Si02,A1203,Fe203,BaS04,MOS2,石墨、铬铁矿,Mg0,Zr02,钾长石等)、金属填料(如钢丝、铜屑、铸铁粉、铝粉、锌粉等)。表4列举了一些常用摩擦填料及其主要作用。按照对材料摩擦性能的调节作用可以把填料分为减摩填料、增摩或摩阴填料。减摩填料以提高材料的耐磨性、降低摩擦因数、减少制动噪声为目的，主要有MoS石墨、低熔点金一属等。增摩或摩阻填料以改善材料的物理力学性能、增加材料摩擦阻力、稳定摩擦因数和提高材料的耐磨性为目的，主要有金属粉以及有机摩擦粉。为了提高摩擦材料的综合性能，减摩填料和增摩填料将根据具体使用要求按一定比例混合使用。