Спирачните накладки са най -критичните части за безопасност в спирачната система, която играе решаваща роля за качеството на ефекта на спирачката, а добрата спирачна накладка е защитник на хората и превозните средства (самолети).
Първо, произходът на спирачните накладки
През 1897 г. Herbertfrood изобретява първите спирачни накладки (използвайки памучна резба като подсилващо влакно) и ги използва в конни карета и ранни автомобили, от които е основана световноизвестната компания Ferodo. Тогава през 1909 г. компанията изобретява първия в света за втвърдена спирачна награда, базирана на азбест; През 1968 г. са изобретени първите полуметални спирачни накладки в света и оттогава се развиват материали за триене към без азбест. Вкъщи и в чужбина започнаха да изучават различни влакна за подмяна на азбест като стоманени влакна, стъклени влакна, арамидни влакна, въглеродни влакна и други приложения в фрикционни материали.
Второ, класификацията на спирачните накладки
Има два основни начина за класифициране на спирачните материали. Единият е разделен на използването на институции. Като автомобилни спирачни материали, спирачни материали и авиационни спирачни материали. Методът за класификация е прост и лесен за разбиране. Единият е разделен според типа на материала. Този метод на класификация е по -научен. Съвременните спирачни материали включват главно следните три категории: спирачни материали на основата на смола (азбестови спирачни материали, не-асбестови спирачни материали, спирачни материали на основата на хартия), спирачни материали на прах, спирачни материали от въглерод/въглерод и спирачни материали на основата на керамика.
Трето, автомобилни спирачни материали
1, видът на автомобилните спирачни материали според производствения материал е различен. Той може да бъде разделен на азбестов лист, полуметален лист или нисък метален лист, NAO (Asbestos Free Organic Matter), въглероден лист и керамичен лист.
1.1.Сбестос лист
От самото начало азбестът се използва като армировствен материал за спирачни накладки, тъй като азбестовите влакна имат висока якост и висока температура, така че може да отговаря на изискванията на спирачните накладки и дисковете на съединителя и уплътненията. Това влакно има силен капацитет на опън, може дори да съответства на висококачествената стомана и може да издържи високите температури от 316 ° С. Какво е повече, азбестът е сравнително евтин. Той се извлича от руда амфибол, която се намира в големи количества в много страни. Асбестовите материали за триене използват основно азбестови влакна, а именно хидратиран магнезиев силикат (3mgo · 2sio2 · 2H2O) като армировъчно влакно. Добавя се пълнител за регулиране на свойствата на триене. Органична матрична композитен материал се получава чрез натискане на лепилото в форма на гореща преса.
Преди 70 -те години. Листовете за триене на азбест се използват широко в света. И доминира дълго време. Поради лошите характеристики на пренос на топлина на азбест. Топлината на триенето не може да се разсее бързо. Това ще доведе до сгъстяване на термичния разпад на повърхността на триене. Увеличете износването на материала. Междувременно. Кристалната вода на азбестовите влакна се утаява над 400 ℃. Свойството на триенето е значително намалено и износването се увеличава драстично, когато достигне 550 ℃ или повече. Кристалната вода е до голяма степен загубена. Подобрението е напълно загубено. По -важното. Това е доказано медицински. Азбестът е вещество, което има сериозно увреждане на човешките респираторни органи. Юли 1989 г. Американската агенция за опазване на околната среда (EPA) обяви, че ще забрани вноса, производството и обработката на всички продукти на азбест до 1997 г.
1.2, полуметален лист
Това е нов тип фрикционни материали, разработен въз основа на материал за органично триене и традиционен прах металургия на фрикционния материал. Той използва метални влакна вместо азбестови влакна. Това е не-асбесторски фрикционен материал, разработен от американската компания Bendis в началото на 70-те години.
Хибридните спирачни накладки "полуметални" (полумет) са изработени главно от груба стоманена вата като подсилващо влакно и важна смес. Азбестът и органичните спирачни накладки (NAO) могат лесно да бъдат разграничени от външния вид (фини влакна и частици), а също така имат и определени магнитни свойства.
Полуметалните материали за триене имат следните основни характеристики:
(L) Много стабилен под коефициента на триене. Не произвежда термичен разпад. Добра термична стабилност;
(2) Добра устойчивост на износване. Служителният живот е 3-5 пъти по-голям от този на материалите за триене на азбест;
(3) добри характеристики на триене при коефициент на високо натоварване и стабилен триене;
(4) Добра топлопроводимост. Температурният градиент е малък. Особено подходящ за по -малки дискови спирачни продукти;
(5) малък спирачен шум.
Съединените щати, Европа, Япония и други страни започнаха да насърчават използването на големи площи през 60 -те години. Устойчивостта на износване на полуметалния лист е с повече от 25% по-висока от тази на азбестовия лист. Понастоящем той заема доминиращо положение на пазара на спирачни подложки в Китай. И повечето американски коли. Особено автомобили и пътнически и товарни превозни средства. Полуметалната спирачна подплата представлява над 80%.
Продуктът обаче има и следните недостатъци:
(L) Стоманените влакна са лесни за ръжда, лесни за залепване или повреда на двойката след ръжда, а силата на продукта се намалява след ръжда и износването се увеличава;
(2) Висока топлопроводимост, което е лесно да се причини спирачната система да произвежда газови устойчивост при висока температура, което води до триещ слой и отряд на стоманената плоча:
(3) Високата твърдост ще повреди двойния материал, което ще доведе до бърборене и нискочестотен спирачен шум;
(4) Висока плътност.
Въпреки че "полуметал" няма малки недостатъци, но поради добрата си стабилност на производството, ниска цена, той все още е предпочитаният материал за автомобилните спирачни накладки.
1.3. Нао филм
В началото на 80-те години на миналия век в света имаше различни хибридни влакна, подсилени с азбест, тоест третото поколение спирачни накладки от органична материя без азбест. Целта му е да компенсира дефектите на стоманени влакна с единични подсилени полуметални спирачни материали, използваните влакна са растителни влакна, арамонг влакна, стъклени влакна, керамични влакна, въглеродни влакна, минерални влакна и т.н. Поради прилагането на множество влакна, влакната в спирачната облицовка се допълват взаимно в производителност и е лесно да се проектира формулата за подплата на спирачката с отлична цялостна производителност. Основното предимство на листата на NAO е да се поддържа добър спирачен ефект при ниска или висока температура, да се намали износването, да намали шума и да се удължи експлоатационният живот на спирачния диск, представящ текущата посока на развитие на материалите за триене. Материалът за триене, използван от всички световно известни марки на спирачните накладки Benz/Philodo, е органичен материал без азбест от трето поколение NAO, който може да спира свободно при всяка температура, да защити живота на водача и да увеличи максимално живота на спирачния диск.
1.4, въглероден лист
Композитният въглероден композитен фрикционен материал е вид материал с въглеродна матрица, подсилена с въглеродни влакна. Неговите триещи свойства са отлични. Ниска плътност (само стомана); Високо ниво на капацитет. Той има много по -голям топлинен капацитет от праховите металургични материали и стомана; Висока интензивност на топлина; Без деформация, явление на адхезия. Работна температура до 200 ℃; Добро триене и износване. Дълъг служебен живот. Коефициентът на триене е стабилен и умерен по време на спиране. Въглеродните въглеродни композитни листове са били използвани за първи път във военни самолети. По -късно е приет от състезателни автомобили във Формула 1, което е единственото приложение на въглеродни въглеродни материали в автомобилните спирачни накладки.
Композитният въглероден композитен фрикционен материал е специален материал с термична стабилност, устойчивост на износване, електрическа проводимост, специфична якост, специфична еластичност и много други характеристики. Въпреки това, композитните материали за триене на въглерод-въглерод също имат следните недостатъци: коефициентът на триене е нестабилен. Тя е силно повлияна от влажността;
Лоша устойчивост на окисляване (тежко окисляване се случва над 50 ° С във въздуха). Високи изисквания за околната среда (суха, чиста); Много е скъпо. Използването е ограничено до специални полета. Това е и основната причина, поради която ограничаването на въглеродните въглеродни материали е трудно да се популяризира широко.
1.5, керамични парчета
Като нов продукт в фрикционни материали. Керамичните спирачни накладки имат предимствата без шум, без падаща пепел, без корозия на главината на колелата, дълъг експлоатационен живот, защита на околната среда и т.н. Керамичните спирачни накладки първоначално са разработени от японски компании за спирачни накладки през 90 -те години. Постепенно станете новата любима на пазара на спирачната подложка.
Типичният представител на фрикционните материали на основата на керамика е C/ C-SIC композити, тоест подсилени от въглеродни влакна силициев карбид матрица C/ SIC композити. Изследователи от Университета в Щутгарт и Германския институт за аерокосмически изследвания са проучили прилагането на C/ C-SIC композити в областта на триенето и са разработили C/ C-SIC спирачни накладки за използване в автомобили Porsche. Национална лаборатория на Oak Ridge с композити на Honeywell Advanced, HoneywelleReRatf Lnading Systems и Systems Honeywell Commercialvehicle Systems Компанията работи заедно за разработване на нискотарифни C/SIC композитни спирачни накладки, за да замени чугун и хвърля стоманени спирачни накладки, използвани в тежки превозни средства.
2, Предприятия за въглеродна керамична композитна спирачка:
1, в сравнение с традиционните спирачни накладки на сив чугун, теглото на въглеродните керамични спирачни накладки се намалява с около 60%, а масата без суспензия се намалява с близо 23 килограма;
2, коефициентът на триене на спирачката има много голямо увеличение, скоростта на реакцията на спирачката се увеличава и затихването на спирачката се намалява;
3, удължаването на опън на въглеродни керамични материали варира от 0,1% до 0,3%, което е много висока стойност за керамичните материали;
4, педалът на керамичния диск се чувства изключително удобно, може незабавно да произведе максималната спирачна сила в началния етап на спиране, така че дори няма нужда да се увеличава системата за подпомагане на спирачките, а цялостното спиране е по -бързо и по -кратко от традиционната спирачна система;
5, За да се устои на силна топлина, има керамична топлинна изолация между спирачното бутало и спирачната облицовка;
6, керамичният спирачен диск има изключителна издръжливост, ако нормалната употреба е безжизнен заместител и обикновеният диск за спирачката от чугун обикновено се използва за няколко години за подмяна.
Време за публикация: SEP-08-2023