车辆无石棉摩擦材料的研究进展

摩擦材料的历史以及研究发展方向汽车摩擦材料是汽车制动器、离合器和摩擦传动装置中的关键材料, 它的作用是将汽车运动的动能转化为热能和其他形式的能量, 从而使汽车制动, 它的性能好坏直接关系到汽车系统运行的可靠性和稳定性。

作为汽车零配件之一的摩擦材料, 其发展与汽车工业的发展是紧密相关并且是同步发展的。

1 国外汽车摩擦材料的发展历史从上个世纪70 年代至今的30 多年来, 随着科学技术的发展, 汽车的功率、速度和载荷日益提高,其运行工况条件日益严峻, 同时, 伴随着世界能源危机与人类环境保护意识的增强, 对汽车和汽车零配件提出更高的要求, 促进了包括摩擦材料在内的汽车零配件的快速发展。

对于摩擦材料而言, 要求有足够而稳定的摩擦系数, 动静摩擦系数之差小; 有良好的导热性和一定的高温机械强度; 有良好的耐摩性和抗粘着性, 不易擦伤对偶件, 无噪声; 低成本, 对环境无污染等。

汽车摩擦材料的发展大致经历了以下3 个阶段:①20 世纪70 年代中期以前为第一时期, 在这个时期汽车制动系统多为四轮鼓式, 摩擦材料几乎全为石棉摩擦材料。

由于石棉摩擦材料具有成本低、比重小、不易损伤对偶材料等独特优点, 故获得极为广泛的应用。

②20 世纪70 年代中期至80 年代中期为第二时期, 世界性的能源危机、汽车速度的提高均促使制动系统向盘式制动转化, 这些均要求提高摩擦材料的高温摩擦性能和制动效率, 要求克服因尺寸小而带来的噪声增强和振颤增强等问题, 石棉摩擦材料的性能已逐渐不能适应这些要求, 加上1972 年石棉被国际肿瘤学讨论会确认属于影响人体健康的致癌物质, 石棉摩擦材料更是被各国纷纷排除使用, 从而促使各国研究开发高性能的适应汽车和社会发展要求的摩擦材料, 此后便出现了半金属摩擦材料、烧结摩擦材料、代用纤维增强或聚合物粘结摩擦材料、混杂纤维摩擦材料等无石棉材料, 这些材料以增加金属成分来提高摩擦稳定性和抗粘性、降低制动噪声和振颤现象。

收稿日期:2005-09-30作者简介:赵小楼,博士研究生,副教授1E 2m ail:jfjut@public 1cc 1jl 1cn 1汽车摩擦材料的研究现状与发展趋势赵小楼　王铁山　程光明(吉林大学　吉林长春130017)摘要:现代汽车的发展对汽车摩擦材料提出了更高的要求,摩擦材料性能的优劣将直接影响到汽车行驶安全性、稳定性、舒适性。

从汽车无石棉摩擦材料种类、配方设计、制备工艺与设备、摩擦材料性能评价与测试方法等方面介绍了现代汽车摩擦材料的研究现状与发展趋势。

关键词:汽车;摩擦材料;摩擦性能中图分类号:U46513　文献标识码:A 文章编号:0254-0150(2006)8-173-4The Research and Develop m ent of Auto m obile Fri cti on Ma ter i a lZhao Xiao l o u W a ng Tie sha n C he ng Gua ngm ing(J ilin University,Changchun J ilin 130017,China )Abstract:The devel opment of modern aut omobile brings for ward higher request for the aut omobile friction material .Theperfor mance of fricti on material affects the security,stability and comfort of steer .The actuality and devel opment directi on of modern automobile friction material were expounded in the category of non 2asbest os fricti on material,p rescri p ti on desig 2ning,p reparati on technics and equi pment and the perfor mance evaluate and testing way of fricti on wear .Keywords:automobile;friction material;tribol ogical perfor mance　汽车用摩擦材料大多数是以无机或有机纤维作为增强材料,树脂和橡胶为粘合剂,并以各种填料作为摩擦性能调节剂和工艺配合剂的高分子多元复合材料。

切诺基越野车无石棉盘式刹车片的研制摘要:在各类摩擦材料制品中,对切诺基盘式刹车片的性能要求相对来说是最高的,由于此刹车片只是配套使用,所以采用一次成型的多腔弹压模,根据批量大小、设备条件、操作方便等因素,采用六腔弹压模。

通过小样试件,进行摩擦性能试验,冲击强度试验、密度、硬度试验,证明符合设计要求。

关键词:盘式刹车片摩擦材料混料1 概述轿车通常为驱动设计,前轮采用盘式制动,后轮采用鼓式制动。

由于切诺基行驶速度高于一般轿车,盘式片的制动摩擦面积小,这使得盘式片比一般刹车片要承受更高的制动负荷,吸收更高的制定能量,承受更高的制动温度,磨损速度也比鼓式刹车片要快,而且切诺基轿车制动工作时,还要求在很高的行驶速度(70-160km/h),条件下和高制动温度(300-350℃)下具有良好的制动性能,对制动表面的损伤及制动噪音要小等,因此在各类摩擦材料制品中,对切诺基盘式刹车片的性能要求相对来说是最高的,综合各方面的要求,可把切诺基用制动摩擦材料的设计思想归纳为以下几个方面:①不论在任何工况条件下,不论在车辆使用的任何阶段,摩擦材料应该在很高的车辆速度、制动温度、制动压力提供足够的摩擦系数。

②足够的热稳定性③热衰退小④恢复性好⑤磨损率低⑥具有足够的结构强度,热负荷的材料不能有破损⑦与对偶有摩擦相容性,不能有对对偶件的过度磨损或损伤⑧对水、潮湿、油污、盐类的敏感性小⑨制动过程中无噪音、抖动不舒服的感觉⑩加工工艺方便,产品稳定性好,价格低廉根据gb5763-98标准对盘式刹车片的性能要求进行设计。

指定摩擦系数μ为0.35它的生产工艺流程如下:2 配料摩擦材料又称三复合物,它主要是粘结剂(有机:树脂、橡胶类);增强纤维(也称增强剂,能起到骨架作用的材料);摩擦助剂(矿物、化合物等能调节摩擦系数和磨损率的材料)。

2.1 粘结剂的用量及耐热性盘式片组分酚醛树脂为主要粘结剂,橡胶为辅助粘结剂。

在半金属型盘式片中,由于钢纤维与铁粉的比重大,故而树脂用量只需满足各组分的粘结作用,能形成制品必需的密度即可,应尽量减少树脂用量,故只占重量百分比的10%-12%,而且采用耐热性好、热分析温度,热失重较少的酚醛树脂品种,即改性2123树脂。

汽车制动器摩擦材料的研究现状和发展作者：黄嘉伟彭斌郑柯来源：《神州·下旬刊》2018年第09期摘要：介绍汽车制动器摩擦材料的研究现状。

探讨半金属基摩擦材料、非石棉有机摩擦材料和粉末冶金摩擦材料的优缺点。

提出汽车制动摩擦材料研究的发展趋势。

关键词：摩擦材料；摩擦；磨损；增强纤维1研究现状1.1半金属摩擦材料半金属摩擦材料是20世纪70年代发展起来的一种新型制动材料。

该材料以钢纤维代替石棉制成，材料热稳定性好、耐磨性优越、导热性好，克服了石棉摩擦材料表现的热衰退严重、摩擦表面易开裂等缺点，目前，国内许多厂家已批量生产，半金属摩擦衬片在国产轿车如奥迪、桑塔纳、夏利等多种车型上得到应用。

但钢纤维硬度较高，对对偶件有攻击性，制动时产生制动噪声，并且钢纤维容易生锈，摩擦片生锈后强度降低、磨损加剧。

研究表明[1]，加入一定量的锌粉可以增强材料的防锈性能，而对摩擦性能无明显影响。

1.2非石棉有机摩擦材料非石棉有机摩擦材料采用改性的高温树脂及橡胶作黏结剂，将纤维质增强材料与增摩剂和减摩剂，经配料及混合后，通过压制成形或热压及固化而成。

它采用其他纤维代替石棉，其增强纤维主要有碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维及多种纤维混杂增强。

1.2.1碳纤维增强摩擦材料碳纤维具有比强度高、比模量高、耐热、耐磨、耐腐蚀及热膨胀系数适宜等一系列优点。

由于碳纤维表面活性低、比表面积小、与基体树脂相容性差，导致层间强度低且本身具有润滑性，因此要对碳纤维采用预处理，如表面清洁、气相氧化、表面涂层等。

P.Gopal等人研究表明，碳纤维增强材料有良好的恢复性能，在高温和较高滑动速度下，较玻璃纤维摩擦材料具有更高的摩擦因数和更低的磨损率。

Satapa-hy[1]等研究认为，摩擦材料中加入3wt%碳纤维提高了材料的抗磨损和抗衰退能力，但摩擦因数有所降低。

文献[3]研究了用碳纤维增强摩擦材料的摩擦/磨损性能，结果表明，摩擦材料的摩擦因数和磨损率都随着碳纤维的含量增加而减小。