汽车摩擦材料

1、汽车的摩擦材料 摩擦材料是一种以摩擦为主要功能、兼有结构性能要求的复合材料。汽车用摩擦材料主要是用于制造制动摩擦片和离合器片。这些摩擦材料主要采用石棉基摩擦材料，随着对环保和安全的要求越来越高，逐渐出现了半金属型摩擦材料、复合纤维摩擦材料、陶瓷纤维摩擦材料。 由于摩擦材料在汽车上主要用于制造制动系和传动系的零件，要求有足够高的而且稳定的摩擦系数和较好的耐磨性定义：定义： 是一种由粘结剂、骨架材料、摩擦性能调节剂和其它配合剂组成的复合材料粘结剂：粘结剂： 酚醛树脂 橡胶 橡胶和酚醛树脂共混骨架材料：无机或有机纤维填料：填料：摩擦性能调节剂和配合剂组成 摩擦材料粘结剂： 摩擦材料所用的有机粘结剂为

2、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，最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。 摩擦材料骨架材料：骨架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。 摩擦材料填料：增摩填料： 莫氏硬度通常为39。硬度高的增摩效果显著明显。5.5硬度以上的填料属硬质填料，但要控制其用量、粒度。（如氧化铝

3、、锆英石等） 减磨填料： 一般为低硬度物质，低于莫氏硬度2的矿物。如：石墨、二硫化钼、滑石粉、云母等。它既能降低摩擦系数又能减少对偶材料的磨损，从而提高摩擦材料的使用寿命。 摩擦材料分类：石棉摩擦材料分为以下几类：石棉摩擦材料分为以下几类： a 石棉纤维摩擦材料，又称为石棉绒质摩擦材料。生产：各种刹车片、离合器片、火车合成闸瓦、石棉绒质橡胶带等。 b 石棉线质摩擦材料。生产：缠绕型离合器片、短切石棉线段摩擦材料等。 c 石棉布质摩擦材料。生产：制造层压类钻机闸瓦、刹车带、离合器面片等。 d 石棉编织摩擦材料。生产：制造油浸或树脂浸刹车带。石油钻机闸瓦等。 摩擦材料摩擦材料分类：B 无石棉摩擦材

4、料分为以下几类：无石棉摩擦材料分为以下几类： a 半金属摩擦材料，应用于轿车和重型汽车的盘式刹车片。其材质配方组成中通常含有3050左右的铁质金属物（如钢纤维、还原铁粉、泡沫铁粉）。半金属摩擦材料因此而得名。是最早取代石棉而发展起来的一种无石棉材料。其特点：耐热性好，单位面积吸收功率高，导热系数大，能适用于汽车在高速、重负荷运行时的制动工况要求。但其存在制动噪音大、边角脆裂等缺点。 b NAO摩擦材料。从广义上是指非石棉非钢纤维型摩擦材料，但现盘式片也含有少量的钢纤维。NAO摩擦材料中的基材料在大多数情况下为两种或两种以上纤维（以无机纤维，并有少量有机纤维）混合物。因此NAO摩擦材料是非石棉混

5、合纤维摩擦材料。通常刹车片为短切纤维型摩擦块，离合器片为连续纤维型摩擦片。 摩擦材料 纤 维 金纤 维 金属属 基基体体 填料填料 摩擦剂摩擦剂 润滑剂润滑剂 填料填料 金属成分： 主要为钢纤维和铁毛作为增强纤维的,具有一定的磁性。 钢纤维较高的强度和导热性，同传统的石棉基有着不同的制动特性和摩擦性能。 半金属材料半金属材料 (Semi-met) 结构结构:2.主要特性主要特性: 足够的摩擦系数足够的摩擦系数 高的热导率高的热导率 优良的耐磨性。优良的耐磨性。. 存在的主要问题存在的主要问题 : 1/.高金属含量使得低温低速制动力不 足,易使脚踏力疲劳2/.高的热导率和升温速率使得较高的 制动

6、温度的热量被传递到制动钳及 其组件上,制动液受热后易产生汽阻 , 将导致制动效能下降,这种热量同时对 制动钳,活塞密封圈及回位 弹簧也有一定的影响,会加快这些组 件老化。3/.高的热导率易使摩擦材料产生热 分解和高温衰退,由温度梯度差异引 起的热应力会使片或盘出现剥离或龟裂 现象.4/.粘附性和易生锈,锈蚀后粘附对偶或 者损伤对偶,磨损加剧.5/.噪音和振动,在低速时易产生100300 赫的低频噪音,同时伴随车体的剧烈振动. 1、热传导效应、热传导效应2、噪音和振动、平顺性、噪音和振动、平顺性3、锈蚀和粘附性锈蚀和粘附性4、相对摩擦性（摩擦副）、相对摩擦性（摩擦副）5、冷态效能和脚踏感、冷态效

7、能和脚踏感需要改进问题需要改进问题第一、二代半金属材料第一、二代半金属材料分类：B 无石棉摩擦材料分为以下几类：无石棉摩擦材料分为以下几类： c 粉末冶金摩擦材料。又称烧结摩擦材料，系将铁基、铜基粉状物料经混合、压型，并在在高温下烧结而成。适用于较高温度下的制动与传动工况条件。如：飞机、载重汽车、重型工程机械的制动与传动。优点：使用寿命长；缺点：制品价格高，制动噪音大，重而脆性大，对偶磨损大。 d 碳纤维摩擦材料。系用碳纤维为增强材料制成的一类摩擦材料。碳纤维具有高模量、导热好、耐热等特点。碳纤维摩擦材料是各种类型摩擦材料中性能最好的一种。碳纤维摩擦片的单位面积吸收功率高及比重轻，特别适合生产

8、飞机刹车片，国外有些高档轿车的刹车片也使用。因其价格昂贵，故其应用范围受到限制，产量较少。在碳纤维摩擦材料组分中，除了碳纤维外，还使用石墨，碳的化合物。组分中的有机粘结剂也要经过碳化处理，故碳纤维摩擦材料也称为碳碳摩擦材料或碳基摩擦材料。 摩擦材料摩擦材料当今摩擦材料发展现状NoNo类型类型 ( (材料材料) )制动器制动器应应 用用运用特性运用特性历史和使用区域历史和使用区域1石棉摩擦材料盘/鼓(F/R)轿车.轻卡 卡车1.欧洲北美等已禁用1.中国AM市场仍在使用（50%）2半金属摩擦材料盘/(F)轿车. 轻卡，皮卡，火车.商用车.运动型车辆1.使用中普遍存在一些问题,改进型材料在一些范围内

9、使用.经济性,合适的性价比。2.盘片高的寿命，抗热性，耐久性3.重负荷车辆和苛刻条件。1.有代表性区域在北美，主要在AM.2.在OE车型上已逐步被替代，但改进型 的材料仍使用在重负荷和特别要求苛 刻的条件。3.通用型在中国AM市场仍在大量使用。3少金属摩擦材料盘/盘/鼓(F/R/R)轿车.轻卡商用车1.发展中的材料,广泛的运用。2.高的性价比.优良的性能，卓越的解决抗衰退和高速性能的运用。3.舒适的脚踏感。1.欧洲风格的典型运用在AM 和OE市场。特别在满足OE高档车型上的应用，如奥迪、奔驰、宝马。2.同样运用在福特，通用在欧洲的车型。4有机摩擦材料（NAO）NAO-陶瓷摩擦材料盘/盘/鼓(F

10、/R/R)轿车 轻卡卡车.商用车1.发展中的材料,广泛的使用,2.少的积尘，盘/片长的寿命，优化的性能,特别适用于解决NVH 噪音方案。1.日本材料的典型风格和运用，但在欧洲和北美突出解决NVH 问题和摩擦副粘附性问题。5粉末冶金摩擦材料叠盘/盘(F/R)赛车.飞机，火车坦克.军车，船舶工程机械。1.制动和传动的高速高温的稳定性，速度大于250km/h,温度高于600的条件和高的寿命1、铜基粉末冶金及陶瓷已替代铁基。运用在高性能制动器。 2、中国引进铜基粉末冶金运用在时速250km/h以上高速列车上，在世界范围内广泛使用。6C-C 摩擦材料叠盘/盘(F/R)赛车.飞机1.高模量和强度，卓越的热传导和比热，高的孔隙率。2.高速高温的稳定性，低温在800 ，高温在1000 以上的摩擦稳定性。1、在90年代末已运用在高性能制动器，在世界范围内广泛运用在飞机，赛车。 如美国：MD-11,Boeing767,777,F-22 如法国：Airbus等。陶瓷摩擦材料金属陶瓷摩擦材料C-陶瓷摩擦材料盘/盘(F/R)赛车，重型车辆.飞机.坦克。1、高速高温苛刻条件下的摩擦稳定性，使用温度在800-1000 以上。 2、特定的摩擦副和吸收高的热能 。 3、高的气