接下来,让我们深入探讨刹车片中的摩擦材料配方。市场上存在多种不同的配方体系,但它们的核心成分大致相同。这种材料,简而言之,是一种结合了物理与化学特性的高分子三元复合材料。它融合了高分子粘结剂(如树脂和橡胶)、增强纤维以及摩擦性能调节剂,再辅以其他配合kaiyun手机网 开云登录网址剂,经过精心生产加工而成。
摩擦材料具备出色的摩擦系数和耐磨损性,同时兼具一定的耐热性和机械强度,从而确保了车辆或机械传动与制动的性能需求得到满足。
根据工作功能,摩擦材料可分为传动和制动两大类。例如,传动作用的离合器片通过离合器总成中的离合器摩擦面片的贴合与分离,将发动机产生的动力传递到驱动轮,从而驱动车辆。而制动作用的刹车片(包括盘式和鼓式),则通过车辆制动机构紧贴在制动盘(鼓)上,实现车辆的减速或停车。
从产品形状来看,摩擦材料可分为刹车片(盘式和鼓式)、刹车带、闸瓦、离合kaiyun手机网 开云登录网址器片以及异性摩擦片等。盘式片呈平面状,鼓式片则呈弧形。闸瓦,特别是火车闸瓦和石油钻机用的,是弧形产品,但其厚度远大于普通弧形刹车片,通常在25~30mm范围内。刹车带常用于农机和工程机械,属于软质摩擦材料。离合器片一般为圆环形状。异性摩擦片则多用于各种工程机械,如摩擦压力机和电葫芦等。
按照产品材质,摩擦材料主要根据增强纤维进行分类,包括石棉摩擦材料、金属摩擦材料以及碳陶摩擦材料等。
摩擦材料属于高分子三元复合材料,其核心组成包括高分子化合物粘结剂、无机或有机纤维增强组分以及填料摩擦性能调节剂或配合剂。其中,有机粘结剂主要采用酚醛类树脂和合成橡胶,以酚醛类树脂为主。它们在加热时先软化后进入粘流态,均匀分布在材料中形成基体,并通过树脂固化和橡胶硫化作用将纤维和填料牢固结合,形成质地致密、强度足够且满足使用性能的摩擦片制品。
纤维增强材料是摩擦材料的基材,它们赋予了摩擦制品足够的机械强度,使其能够承受生产过程中的磨削和铆接加工的负荷,以及使用过程中由于制动和传动而产生的各种力。为了满足这些高性能要求,必须选择合适的纤维品种来增强材料。
同时,摩擦材料对其使用的纤维组分也有一系列要求,包括良好的增强效果、耐热性、适当的摩擦系数、适宜的硬度,以及良好的工艺操作性。
此外,填料在摩擦材料组分中扮演着至关重要的角色。它们主要用于调节和改善制品的摩擦性能、物理性能与机械强度,控制热膨胀系数、导热性、收缩率,增加产品尺寸的稳定性,改善制动噪音,提高制造工艺性能与加工性能,以及改善制品外观质量和密度。同时,填料的使用也有助于降低生产成本。
在技术要求方面,摩擦材料需要具备适宜而稳定的摩擦系数。这是评价任何一种摩擦材料性能的关键指标,直接影响着摩擦片在传动和制动功能上的表现。由于摩擦过程中产生的热量会导致工作温度升高,进而影响摩擦系数的变化,因此理想的摩擦系数应具有稳定的冷摩擦系数并能够控制温度衰退。
良好的耐磨性是摩擦材料的关键性能之一。它直接影响着材料的使用寿命,是评估摩擦材料耐用性的重要指标。然而,摩擦材料在工作时的主要磨损源自摩擦接触表面的剪切力。特别是当材料表面温度达到有机粘结剂的热分解温度时,如橡胶和树脂等会发生分解、碳化和失重,进而导致粘结作用减弱,磨损量急剧增加,这种现象被称为“热磨损”。
此外,摩擦材料还需具备良好的机械强度和物理性能。在加工和使用过程中,摩擦材料需要承受高温度、高压力和剪切力,因此必须具备足够的强度以确保不会破损或碎裂。
同时,制动噪音也是衡量摩擦材料性能的重要方面。它关系到车辆的行驶舒适性,并对周围环境造成噪音污染。对于轿车和城市公交车而言,制动噪音已成为一项重要的性能指标。现在,随着汽车工业的发展,人们对制动噪音的关注度日益提高,相关标准也已提出,要求汽车制动时的噪音不得超过85分贝。
最后,摩擦材料制品在与对偶件即摩擦盘(鼓)的摩擦过程中,应尽量减小对偶面的磨损。这对显示摩擦材料的良好摩擦性能至关重要。同时,在摩擦过程中应避免将对偶件如摩擦盘或制动鼓的表面磨成严重的擦伤、划痕或沟槽等过度磨损情况。