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刹车片
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刹车片配方概述

2020-04-26 10:44:03

       

       刹车片大家都基本了解它的作用,那对于刹车片主要有什么材料构成的基本都不太了解。今天简单聊一聊刹车片的摩擦材料,希望对大家有所帮助。

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       市场上的配方体系种类繁多,但万变不离其宗,就像武侠小说说的一样,拳出少林,剑归华山,功夫无非是"快准狠”,李小龙先生在这三个方面发挥到淋漓尽致。跑题了,书归正传。(下面纯属专业知识,可能带来观感不适,请大家谨慎阅读)。

       概括的说摩擦材料是一种高分子三元复合材料,是物理与化学复合体。它是由高分子粘结剂(树脂与橡胶)、增强纤维(市场上说的什么配方的就是指这个)和摩擦性能调节剂三大类组成及其它配合剂构成,经一系列生产加工而制成的制品。摩擦材料的特点是具有良好的摩擦系数和耐磨损性能,同时具有一定的耐热性和机械强度,能满足车辆或机械的传动与制动的性能要求。

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       一、摩擦材料分类


      1. 按工作功能分  可分为传动与制动两大类摩擦材料。如传动作用的离合器片,系通过离合器总成中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上,使车辆开始行走。制动作用的刹车片(分为盘式与鼓式刹车片),系通过车辆制动机构将刹车片紧贴在制动盘(鼓)上,使行走中的车辆减速或停下来。

      2. 按产品形状分   可分为刹车片(盘式片、鼓式片)、刹车带、闸瓦、离合器片、异性摩擦片。盘式片呈平面状,鼓式片呈弧形。闸瓦(火车闸瓦、石油钻机)为弧形产品,但比普通弧形刹车片要厚的多,25^-30mm范围。刹车带常用于农机和工程机械上,属软质摩擦材料。离合器片一般为圆环形状制品。异性摩擦片多用于各种工程机械方面,如摩擦压力机,电葫芦等。

      3. 按产品材质分:主要根据增强纤维分类,可分为石棉摩擦材料、金属摩擦材料、碳陶摩擦材料。


      二、摩擦材料的组成


      摩擦材料属于高分子三元复合材料,它包括三部分:以高分子化合物为粘结剂;以无机或有机纤维为增强组分;以填料为摩擦性能调节剂或配合剂。

     1.有机粘结剂

      摩擦材料所用的有机粘结剂为酚醛类树脂和合成橡胶,而以酚醛类树脂为主。它们的特点和作用是当处于一定加热温度下时先呈软化而后进入粘流态,产生流动并均匀分布在材料中形成材料的基体,Z后通过树脂固化作用的橡胶硫化作用,把纤维和填料粘结在一起,形成质地致密的有相当强度及能满足摩擦材料使用性能要求的摩擦片制品。对树脂的质量要求是:

     (1)耐热性好,有较好的热分解温度和较低的热失重。

     (2)粉状树脂细度要高,有利于混料分散的均匀性,可降低树脂在配方中的用量。

     (3)游离粉含量低。

     (4)适宜的固化速度和流动距离

    2.纤维增强材料

      纤维增强材料构成摩擦材料的基材,它赋予摩擦制品足够的机械强度,使其能承受摩擦片在生产过程中的磨削和铆接加工的负荷力以及使用过程中由于制动和传动而产生的冲击力、剪切力、压力。我国有关标准及汽车制造厂根据摩擦片的实际使用工况条件,对摩擦片提出了相应的机械强度要求。如:冲击强度、抗弯强度、抗压强度、剪切强度等。为了满足这些强的性能要求,需要选用合适的纤维品种增加、满足强度性能。摩擦材料对其使用的纤维组分要求:

    (1)增强效果好。

    (2)耐热性好。在摩擦工作温度下不会发生熔断、碳化与热分解现象。

    (3)具有基本的摩擦系数。

    (4)硬度不宜过高,以免产生制动噪音和损伤制动盘或鼓。

    (5)工艺可操作性好。

    3.填料

     摩擦材料组分中的填料,主要是由摩擦性能调节剂和配合剂组成。使用填料的目的,主要有以下几个方面:

    (1)调节和改善制品的摩擦性能、物理性能与机械强度。

    (2)控制制品热膨胀系数、导热性、收缩率,增加产品尺寸的稳定性。

    (3)改善制品的制动噪音。

    (4)提高制品的制造工艺性能与加工性能。

    (5)改善制品外观质量及密度。

    (6)降低生产成本。


     三、摩擦材料的技术要求


     1.适宜而稳定的摩擦系数。

       刹车片摩擦系数是评价任何一种摩擦材料的一个Z重要的性能指标,关系着摩擦片执行传动和制动功能的好坏。它不是一个常数,而是受温度、压力、摩擦速度或表面状态及周围介质因素等影响而发生变化的一个数。理想的摩擦系数应具有理想的冷摩擦系数和可以控制的温度衰退。由于摩擦产生热量,增高了工作温度,导致了摩擦材料的摩擦系数发生变化。

     2.良好的耐磨性。

       刹车片摩擦材料的耐磨性是其使用寿命的反映,也是衡量摩擦材料耐用程度的重要技术经济指标。耐磨性越好,表示它的使用寿命越长。但是摩擦材料在工作过程中的磨损,主要是由摩擦接触表面产生的剪切力造成的。工作温度是影响磨损量的重要因素。当材料表面温度达到有机粘结剂的热分解温度范围时,有机粘结剂如橡胶、树脂产生分解、碳化和失重现象。随温度升高,这种现象加剧,粘结作用下降,磨损量急剧增大,称之为:热磨损。

     3.具有良好的机械强度和物理性能。

       刹车片摩擦材料制品在装配使用之前,有需进行钻孔、铆装装配等机械加工,才能制成刹车片总成或离合器总成。在摩擦工作过程中,摩擦材料除了要承受很高温度的同时,还要承受较大的压力与剪切力。因此要求摩擦材料必须具有足够的机械强度,以保证在加工或使用过程中不出现破损与碎裂。

     4.制动噪音低。

       制动噪音关系到车辆行驶的舒适性,而且对周围环境特别是对城市环境造成噪音污染。对于轿车和城市公交车来说,制动噪音是一项重要的性能要求。就轿车盘式片而言,摩擦性能良好的无噪音或低噪音刹车片成为首先产品。随汽车工业的发展,现对制动噪音人们越来越重视,有关部门已经提出了标准规定。一般汽车制动时产生的噪音不应超85dB。

     5.对偶面磨损较小。

      摩擦材料制品的传动或制动功能,都要通过与对偶件即摩擦盘(鼓)在摩擦中实现。在此摩擦过程中,这一对摩擦偶件相互都会产生磨损,这是正常现象。但是作为消耗性材料的摩擦材料制品,除自身应该尽量小的磨损外,对偶件的磨损也要小,也就是应该使对偶件的使用寿命相对的较长。这才充分显示出具有良好的摩擦性能的特性。同时在摩擦过程中不应将对偶件即摩擦盘或制动鼓的表面磨成较重的擦伤、划痕、沟槽等过渡磨损情况。


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