汽车用非金属材料之摩擦材料
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汽车制动系统摩擦片材料基本知识首先,摩擦片的材料主要包括有机摩擦片和无机摩擦片两大类。
有机摩擦片是指使用有机树脂为基体,加入适量的摩擦剂和填料等,经过压制、硫化等工艺制成的摩擦片。
常见的有机摩擦片材料有非金属有机材料和金属基有机材料两种。
非金属有机材料主要是指含树脂的摩擦片,其摩擦剂一般选用含有机化合物和无机化合物的复合摩擦剂。
这类摩擦片具有制动力矩大、稳定性好的特点,但其摩擦性能容易受温度影响,高温下容易产生摩擦失效现象。
金属基有机材料是在金属基体上涂覆有机摩擦层,相比非金属有机材料,具有更高的制动力矩和抗剥落性能,同时保持了较好的摩擦性能稳定性。
然而,金属基有机材料的制造成本较高,操作复杂,适用于高性能、高负荷和高温环境下的制动系统。
无机摩擦片是指以无机材料为主体制成的摩擦片。
无机摩擦片具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等特点,且摩擦性能稳定,不容易受到温度影响。
常见的无机摩擦片材料有金属陶瓷摩擦片、金属非金属磨损材料等。
金属陶瓷摩擦片是指以金属陶瓷作为摩擦表面材料的摩擦片。
它的特点是摩擦系数稳定,具有较高的摩擦力矩和热稳定性能,适用于高速和大负荷的制动系统。
然而,金属陶瓷摩擦片制造成本高,且制造工艺要求较高。
金属非金属磨损材料是指金属材料与非金属材料的复合材料,其中金属材料一般选择高强度、高温强度和良好导热性能的金属,如铜、铜合金等;非金属材料一般选择高温稳定性和耐磨损性能好的材料,如石墨、石墨纤维等。
这类摩擦片具有制动力矩大、磨损稳定性好的特点,适用于重载和高速制动系统。
除了上述摩擦片材料的分类外,其实际材料的选择还需要根据具体的制动要求、使用环境和成本等因素进行综合考虑。
此外,制动片的设计也包括多种因素,如摩擦片形状、结构和排列方式等。
总结起来,汽车制动系统中摩擦片材料的选择基于摩擦性能、制动力矩、磨损性能、耐高温性能等多个因素考虑。
了解摩擦片材料的基本知识有助于对制动系统性能的理解和提升,提高车辆行驶的安全性和舒适性。
汽车常用非金属材料非金属材料包括塑料、橡胶、玻璃、陶瓷、合成纤维、胶粘剂、摩擦材料、涂装材料等各种材料,它们在汽车上的应用日趋增长的趋势。
随着人们生活水平的不断提高,对车辆也提出了更高的要求,诸如要求有宽敞的车内空间、舒适的座椅、低的噪音、视觉美观及宽阔的视野等。
而制造商们则用人体工程学设计和实用性来刺激顾客的购买欲,此外高速、安全、低耗、环保,最后归结到低廉的价格,要达到如此高的要求,用塑料来替代一些钢铁制的零部件是最明智的选择。
塑料是以合成树脂(聚合树脂或缩聚树脂)为主要成份,并根据不同需要而添加不同添加剂所组成的混合物,具有独特的性能:●密度小:每100kg的塑料可替代其它材料200~300kg,可减少汽车自重,增加有效载荷。
●物理性能良好:柔韧性较好,耐磨,避震,单位质量的塑料的抗冲击性不亚于金属,有些工程塑料、碳纤维增强的塑料甚至还远远高于金属。
●耐化学腐蚀性:塑料对酸、碱、盐等化学物质的腐蚀均有很强的抵抗能力,其中聚四氟乙烯是化学性能最稳定的材料,硬聚氯乙烯是最常用的耐腐蚀材料,它可耐浓度达90%的浓硫酸以及各种浓度的盐酸和碱液。
●设计自由度大:可制成透明、半透明或不透明的制品,外观多种多样,表面可制作具有特色的花纹。
●着色性好:可按需要制成各种各样的颜色。
●加工性能好:复杂的制品可一次成型,且能大批量生产,生产效率高,成本较低,经济效益显著,如果以单位体积计算,生产塑料制件的费用仅为有色金属的1/10。
●环保、节约能源:可回收利用,且大量采用塑料的汽车每100km节油量在0.5L以上。
但相对来说,塑料也存在一些缺点,如收缩率大,吸水性强,尺寸稳定性差,难以制得高精度制品,易燃,燃烧时产生大量黑烟和有毒气体,长期使用易老化、易变形等,但通过改性可减少其缺陷。
塑料制品不仅能够减少零件数量,在降低噪声方面也起到了很好的作用。
生产厂家应利用塑料制品的成型特点,尽量是多个零件一体化,减少数目,设法达到复杂零件一次成型的目的。
汽车摩擦片成分汽车摩擦片是汽车制动系统中的重要组成部分,它直接影响着汽车的制动性能和安全性。
摩擦片的成分是决定其性能的关键因素之一,本文将从摩擦片的成分角度来详细介绍。
一、摩擦片的基本成分汽车摩擦片主要由以下几种基本成分组成:摩擦材料、胶合剂、填充物和金属支撑板。
1. 摩擦材料摩擦材料是摩擦片的主要成分,直接参与到制动过程中。
一般来说,摩擦材料应具有良好的摩擦性能和耐磨性,以保证制动效果和持久性能。
常见的摩擦材料有有机摩擦材料和无机摩擦材料两种。
有机摩擦材料主要由有机树脂、纤维和摩擦剂等组成,具有摩擦系数稳定、温度适应性好等特点。
常见的有机摩擦材料有非金属有机材料(如有机玻璃纤维、有机纤维素等)和金属有机材料(如金属有机复合材料等)。
无机摩擦材料主要由无机颗粒和摩擦剂等组成,具有耐高温、耐磨损等特点。
常见的无机摩擦材料有金属陶瓷材料、金属氧化物材料等。
2. 胶合剂胶合剂是将摩擦材料与金属支撑板粘结在一起的材料,其作用是提供摩擦材料与金属支撑板之间的粘结力,以确保摩擦片的整体结构稳定。
常见的胶合剂有有机胶和无机胶两种。
有机胶一般采用有机树脂作为基础材料,具有粘接性能好、耐高温等特点。
无机胶一般采用无机物质作为基础材料,具有耐高温、耐腐蚀等特点。
3. 填充物填充物主要起到填充和增强的作用,能够提高摩擦片的强度和硬度。
常见的填充物有玻璃纤维、金属纤维、金属粉末等。
玻璃纤维具有高强度、耐腐蚀等特点,能够增强摩擦材料的强度和硬度。
金属纤维和金属粉末因其导热性能好,常用于提高摩擦片的散热性能。
4. 金属支撑板金属支撑板是摩擦片的一部分,起到支撑和固定摩擦材料的作用。
常见的金属支撑板有钢板、铝板等。
二、摩擦片成分的作用和特点摩擦片的成分不同,其性能和特点也会有所差异。
1. 摩擦材料的作用和特点摩擦材料直接参与到制动过程中,其性能直接影响着制动效果和持久性能。
有机摩擦材料具有良好的摩擦性能和耐磨性,适用于一般道路行驶;无机摩擦材料具有耐高温、耐磨损等特点,适用于高速、高温制动条件。
摩擦材料分类
摩擦材料是一种常见的工业材料,广泛应用于各种机械设备和制造工
艺中,主要用于摩擦制动、摩擦传动、密封和导向等方面。
根据其基
础材料的不同,摩擦材料可以分为多种类型,下面就让我们来了解一下。
一、金属基摩擦材料
金属基摩擦材料主要是由金属和其他添加剂组成的合金材料,具有良
好的机械性能和抗磨损性能。
其高温、高压下的性能表现优异,常被
用于高速运转的轴承、摩擦片、齿轮等零部件上。
二、非金属基复合摩擦材料
非金属基复合摩擦材料主要是由树脂、陶瓷、纤维、填料等多种材料
组成的复合材料。
其重量轻、摩擦噪音小、耐高温、抗磨损性好等特
点广泛应用于汽车制动、摩托车离合器等领域。
三、无机非金属基摩擦材料
无机非金属基摩擦材料主要由陶瓷、玻璃和其它无机非金属材料制成。
其机械强度和硬度高,可以在恶劣的环境下使用,常被用于摩托车刹
车片、磁盘刹车、高速动力机械等领域。
四、有机非金属基摩擦材料
有机非金属基摩擦材料主要由有机聚合物、填料和其它添加剂组成。
这类材料具有密度低、重量轻、耐磨损、低噪音等特点,广泛应用于制动系统、离合器、摩擦片等领域。
总之,摩擦材料因为其不同的基础材料而产生的种类繁多,使用的领域也不尽相同。
在选择和使用摩擦材料时,需要根据不同的使用环境和要求,选取适合的材料,并且严格按照使用说明进行使用,以保证机器或设备的正常运行。
刹车摩擦材料刹车摩擦材料是指用于制动系统的摩擦材料,它直接影响着汽车的刹车性能和安全性。
目前,常见的刹车摩擦材料主要包括有机材料、无机材料和半金属材料。
在选择刹车摩擦材料时,需要考虑摩擦性能、耐磨性能、热稳定性、环保性以及成本等因素。
有机材料是指以有机高分子材料为基础的刹车摩擦材料,主要包括有机树脂、纤维和填料等。
有机材料具有摩擦性能好、制动时噪音小、对刹车盘磨损小等优点,但耐热性和耐磨性相对较差。
因此,有机材料通常用于小型车辆和低速车辆的制动系统中。
无机材料是指以无机非金属材料为主要成分的刹车摩擦材料,主要包括氧化物、硼化物、碳化物等。
无机材料具有耐热性和耐磨性好的特点,适用于高速、高负荷的制动系统,如卡车、赛车等。
半金属材料是指以金属粉末为基础,添加少量有机树脂和无机材料的刹车摩擦材料。
半金属材料综合了有机材料和无机材料的优点,具有良好的摩擦性能、耐磨性能和耐热性能,适用于大多数中高档车辆的制动系统。
除了以上几种常见的刹车摩擦材料外,还有一些新型材料在研发和应用中,如陶瓷复合材料、碳纤维复合材料等。
这些新型材料具有高温稳定性好、耐磨性能好、重量轻等优点,但成本较高。
在选择刹车摩擦材料时,需要根据车辆类型、使用环境、制动性能要求等因素进行综合考虑。
同时,还需要注意刹车摩擦材料的更换周期,及时更换磨损严重的刹车摩擦材料,以确保车辆的刹车性能和安全性。
总的来说,刹车摩擦材料是制动系统中至关重要的一部分,选择合适的刹车摩擦材料对于车辆的刹车性能和安全性具有重要影响。
随着科技的发展和材料的不断创新,相信未来会有更多更优秀的刹车摩擦材料出现,为汽车制动系统的性能提升提供更多可能。
无机非金属固体润滑剂的摩擦学性能(无机非金属固体)润滑剂种类较多,具有代表性的物质有石墨、氟化石墨、氮化硅、氮化硼、云母、滑石和玻璃等。
无机非金属固体润滑剂具有重量轻和体积小等特点,是一种天然的优质润滑剂。
无机非金属固体润滑剂凭借自身抗氧化本领强、硬度高、耐腐蚀性强、产品尺寸精准明确度高,可以很好地解决高辐射、高真空、高处与低处不冷不热强腐蚀等特别工况下的润滑难题等优势,已经在润滑领域得到了广泛的关注。
无机非金属固体润滑剂的讨论比较多,讨论面也比较广。
在此重要介绍目前应用比较多的石墨、氟化石墨等无机非金属固体润滑剂的摩擦学性能。
1石墨的摩擦学性能(石墨)是碳的一种形态,外观呈黑色,有脂肪质的滑腻感,密度为2.2g/cm3~2.3g/cm3,熔点为3527℃。
石墨的分子结构是同一层内的碳原子坚固地结合在一起,不易破坏;层与层之间的碳原子则是由较弱的范德华力相连接,层与层的间距为0.335nm。
石墨具有龟甲状排列的碳原子平行层,在1m厚的结晶中就有几千层重叠的原子层,受到剪切力之后易于滑动,这就使得石墨充足固体润滑剂的要求。
石墨具有较好的高温安靖性,粘着性和化学稳定性,摩擦因数为0.05~0.19。
Alberts等讨论了纳米石墨在摩擦面的润滑性能。
讨论结果表明,在D—2型钢表面摩擦过程中,纳米石墨能很好地降低摩擦力和比能,并且能抛光摩擦表面。
侯越峰等通过湿法化学研磨方法制备了纳米石墨滤饼,并通过相转移方法转移到润滑油中,得到了分散稳定性良好的纳米石墨润滑油。
用四球摩擦磨损试验机讨论了其抗磨性、承载本领和摩擦因数,并通过扫描电镜对磨斑的形貌进行了察看。
结果发觉,在392N的负荷下,在基础油中加入纳米石墨后,基础油的磨斑直径由0.52mm下降至0.46mm,摩擦因数由0.0867下降至0.0612,承载本领基本保持不变。
依据试验结果推想,纳米石墨在金属表面上实际上起到了“分子滚珠”的作用,降低了摩擦。
王海斗等选用无机硅水基涂料作为溶剂,石墨与金属锌粉(尺寸均为5m左右)作为溶质,利用刷涂法在钢基体表面制备石墨固体润滑涂层,利用MM—200型摩擦磨损试验机对不同石墨含量的固体润滑涂层进行了认真的摩擦学性能对比试验,选用的固体润滑层中石墨的质量分数分别为10%,26%,28%,30%,32%,34%和50%。