小议我国摩擦材料的发展方向

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1、小议我国摩擦材料的发展方向小议我国摩擦材料的发展方向杜效德杜效德 白克江白克江 （东营信义汽车配件有限公司）摘要：本文主要针对乘用车用摩擦材料，从原材料、配方体系；测试标准及发达国家 和地区对摩擦材料的发展要求等几个方面对我国摩擦材料的发展方向进行了简单的分析。 指出了我国摩擦材料在这几个方面的发展现状及将来的发展方向。 关键词：摩擦材料 配方体系 测试标准Abstract：This article make a compendiary analysis on Chinese friction materials trendency mainly used in Chinese passeng

2、er cars on raw materials、formula system and testing standard，It point it out the situation and future development of friction materials in China on the such three above aspects. Keyword: friction materials formula system testing criterion一、前言 随着我国汽车制造工业的不断发展，做为汽车制动系统关键零部件之一的刹车片也得 到了突飞猛进的发展，尤其是随着这几年出

3、口贸易的急剧增长，为我们提供了极多的与国 外先进摩擦材料制造企业和汽车主机厂的交流机会，使我国的摩擦材料行业在原材料、生 产工艺、生产设备、测试方法与标准、测试设备以及国际摩擦材料发展趋势等方面获得了 大量的信息和提高，面对这样一个千载难逢的发展机遇，我国的摩擦材料行业在迎来了机 会与提高的同时，我们一定要认真分析我们在技术和管理上的不足，认清国际摩擦材料行 业的发展形势，极大地发挥我们在人力成本和制造成本上的优势，追求品质、创新管理、 创造品牌,才能不断地消弱发达国家在这个行业的领导和垄断地位，真正的做到将我国发展 成为刹车片的一大生产基地。本文主要从原材料、配方体系和测试标准几个方面简单地

4、分 析一下我国摩擦材料的发展向。二、原材料的发展方向 纵观摩擦材料对原材料应用的发展，由最初的直接应用矿物原料到今天的追求合成以 及精加工材料，从以前少量的几种材料进行复合到今天大量的材料进行复合，甚至是一种 功能材料也不再是单一的材料来应用，已经发生了巨大的变化。下面就从摩擦材料的三大 组成部份入手，对我国摩擦材料用原材料的发展做一些大致的分析。 1、纤维增强材料纤维做为摩擦材料的骨架材料，不但对摩擦片的强度起着至关重要的作用，同时也对 摩擦片的性能有着重要的影响。石棉做为优秀的摩擦材料增强材料，对摩擦材料的发展做 出了巨大的贡献，但是随着人们生活水平的日益提高，以及环保要求的不断上升，从上

5、世 纪八十年代末九十年代初,芳纶纤维、芳纶桨粕、钢棉纤维、玻璃纤维等做为石棉的替代物 踏上历史舞台，掀开了无石棉摩擦材料的发展里程，但是随着半金属摩擦材料技术的逐渐 成熟，又由于人们对摩擦片的锈蚀、噪音及落灰等问题的关注，人们又开始寻求其他的纤 维材料来改善这些问题。虽然木质纤维、无机晶须(硫酸钡晶须；碳酸钙晶须；钛酸钾晶须 等)、矿物纤维、陶瓷纤维、碳纤维、各种有机合成纤维等给我们提供了大量的选择余地， 使们在少金属与 NAO 摩擦材料的研究方面获得了极大的发展，但目前在欧美等发达国家 和地区又开始对纤维的结构和理化性能提出了更为严格的要求，因此为了适应国际市场的需求以继续扩大出口贸易强势增

6、长，促使我国的摩擦材料技术水平、产品质量等方面得到 持续的发展，晶体结构和水溶性纤维材料等将是我们未来摩擦材料中的首选纤维。 2、粘合剂 粘合剂是我们生产摩擦材料必不可少的材料，人们从最早利用纯酚醛树脂(固态和液态)， 到后来采用各种橡胶通过多种工艺对酚醛树脂进行改性，发展到今天使用多种无机物或有 机物对树脂进行改性；从最初采用单一的树脂材料到现在利用树脂，橡胶(胶乳)等进行二 元复合甚至三元复合来满足人们对摩擦材料高温性能、磨损性能、高速高压性能等的日益 提高，促使做为摩擦材料粘合剂的树脂从型号到品质都得到了极大的丰富和提高。 但是随着人们对摩擦材料性能和工作原理的不断深入了解，目前已经不再

7、是单纯的追 求摩擦系数和磨损性能的稳定和提高，而是从摩擦片与刹车盘表面的相互作用去分析摩擦 材料的工作原理。所以做为摩擦材料的粘合剂材料,不再仅限于树脂与橡胶，而是已经拓展 到了利用金属粉末或金属硫化物在高温下所具有的特殊性能,来减少树脂在摩擦材料中的使 用比例,弥补树脂及橡胶在高温条件下的不足，改善高温时在刹车片与刹车盘之间形成的转 移膜的结构与性能，进而提高摩擦片的摩擦性能以及其与刹车盘的磨损性能，从而达到提 高制动的安全性能、舒适性能和环保性能。 因此说，我们在采用高性能的树脂来提高摩擦材料性能的同时，应更多地关注和利用 一些金属粉末或金属硫化物以改善摩擦过程中形成的转移膜的形状与结构，

8、使静态摩擦系 数与动态摩擦系数达到相对的平衡，确保刹车片与刹车盘具有良好的磨损性能的同时，达 到提高摩擦材料的速度与压力敏感性、消除高温衰退、减少噪音、减少落灰的目的。 3、摩擦性能调节剂 (1)、无机材料 以往在摩擦材料中对无机物的应用，大部份也就是用一些矿物质。如重晶石、铬铁矿、 长石粉等等。众所周知,这样的材料,其稳定性随着矿源的不同和生产批次的不同都有很大的 差异,所以不但使不同批次摩擦材料的稳定性不能得到保证,而且在选材上也有很大的限制。 在这一点上,我们必须学习发达国家和地区的经验,在这些材料的应用上尽量的使用那些经过 深加工且结构与成份更为单一的矿物材料,当然对于那些经过复合加工

9、的摩擦性能调节剂,我 们也可以在慎重的分析研究后加以利用,这样我们的产品才能够经得住市场与时间的考验。 (2)、有机材料 在现在的摩擦材料中，有机摩擦性能调节剂的作用已经得到了广大摩擦材料技术工作 者的认同，尤其是在提高摩擦材料制动舒适性方面,如橡胶粉、轮胎粉、摩擦粉以及一些高 分子材料等，虽然在不同的厂家均得到了不同程度的应用,但还没有多少厂家能够对这些材 料进行深入细致的研究,进而向原材料供应商明确地提出需要材料的理化性能指标,分子量的 大小,材料本身的固化程度等相关的技术指标,从而使其更好地为提高摩擦材料的综合性能发 挥其应用的作用,只是停留在市场有什么用什么,没有达到可以明确地要求供应

10、商开发满足其 要求的程度,也就是说对这些材料的真正作用还没有很好的掌握,另一方面,目前国内还没有 多少原材料供应商能在这些材料的开发上获得突破,形成一些应用于摩擦材料方面的专业型 号,并指导摩擦材料行业的技术人员对其正确地应用,因此无论是摩擦材料技术工作者还是原 材料制造商都就应在这些方面根据已经掌握的信息对有机摩擦性能调节剂的结构和性能进 行细致的探讨,以解决长期依赖进口产品来满足产品的需要的被动局面,达到提高产品性能降 低制造成本目的。 (3)、摩擦性能调节剂的结构 摩擦性能调节剂在改善摩擦材料综合性能过程中起着非常关键的作用，过去我们的摩 擦材料技术工作者在材料品种的选择上做了大量的研究

11、，并且对其形状和结构也做了相应 的探讨，但与世界先进的水平相比还有很大的差距，今后的研究工作不但要在选材上不断扩大应用范围，而且要对每种材料的粒度分布做出明确的规定，并且对其理化性能提出详 细的技术参数，同时在配方的研究过程中,对于同一种材料的应用，要根据其形状与粒度的 进行多种型号的搭配使用,以确保其优点在摩擦材料中得到充分的发挥。 根据以上的分析可以看出,摩擦材料用国产原材料的精细化发展目前还是制约我国摩擦 材料发展的主要原因之一,虽然我们可以通过进口获得优良的原材料,但其高昂的价格、较长 的采购周期都在制约着我们的实际应用,因此说培养一批优秀的原材料供应商,将会对提高我 国摩擦材料的发展

12、水平起到极大的推动作用,这不但是原材料供应商自身修炼内功的当务之 急，也是我国摩擦材料技术工作者不可推卸的责任。三、配方体系的发展方向 摩擦材料发展到今天,摩擦材料的配方体系也发生了很大的变化,简单地说,石棉配方是 较早的配方体系,也是应用时间最长的配方体系,虽然现在很多国家和地区已经禁止了石棉在 摩擦材料中的应用,但在一些发展中国家,石棉配方仍然是摩擦材料市场的主宰。就我国目前 的现状来说,石棉摩擦材料在某些领域还占据着相当大的比例,尤其是在重型车刹车片市场。 90 年代初,随着我国汽车工业的迅速发展,我国的无石棉摩擦材料首先在乘用车领域得到了 良好的发展。部份企业开始了对半金属摩擦材料的研

13、究、开发和生产,到了 90 年代后期,随 着半金属配方体系的逐渐成熟以及纤维材料可供选择范围的扩大,不少企业开始了对少金属 摩擦材料的研究和开发,现在有相当一部份企业在少金属配方的研究上已经取得了很大的成 功。 从目前世界范围的摩擦材料的发展来看,对半金属配方的研究和应用最成功的应属北美； 对少金属配方研究和应用最成功的应属欧洲；对 NAO 配方的研究和应用最成功的应属日 本。但是纵观整个世界摩擦材料的发展趋势,虽然各种配方体系都有其应用的市场,但少金属 配方和 NAO 配方已经成为了引导摩擦材料发展的趋势,现在 NAO 配方摩擦材料已经占据 了北美主机市场的 60%以上,虽然少金属摩擦材料还

14、在占据着欧洲摩擦材料市场的主体,但 已经有相当多的主机和售后市场对 NAO 配方摩擦材料有了一定的需求。 因此说,成熟半金属配方,完善少金属配方,开发 NAO 配方是我国摩擦材料的发展方向, 只有这样,我们才紧随世界摩擦材料的发展潮流,适应国际市场的发展需求,真正培育我们自 己的民族品牌. 现在,虽然我们在半金属和少金属配方的研究上与国际先进水平的差距正在逐步缩水,尤 其是半金属配方的研究上获得了一定的成功,但对 NAO 配方的研究才刚刚开始,还需要我国 摩擦材料行业的技术工作者做出很大的努力。那么 NAO 配方到底是一种什么样的摩擦材 料呢? 简单地说 NAO 配方就是不使用石棉及黑色金属纤

15、维,而是采用多种有机和无机纤维 混合使用做为增强材料,同时利用一些人工合成材料做为摩擦性能调节剂加工而成的一种摩 擦材料。目前在市场上还有一种比较流行的配方-陶瓷配方,其实陶瓷配方就是 NAO 配方, 只不过是比较细分的一种叫法而已。下面就简单地对陶瓷配方做一些介绍。 陶瓷基摩擦材料是一种利用无机矿物纤维和有机纤维做为增强材料，以改性树脂和橡胶粉 为粘合剂，利用多种人工合成的有机和无机材料做为摩擦性能调节剂配合加工而成的非金 属摩擦材料。其特点是： 1.无噪音 陶瓷配方不但很好地消除了行车制动噪音，而且通过对静摩擦系数和动摩擦系数的平 衡，解决了制动过程中半金属及少金属配方很难克服的低频噪音，

16、并且使手动档车长时间 停车起动及自动档车起步时的“gu-gu”噪音得到了很好的解决。 2.无落灰,不腐蚀轮毂 以往的半金属、少金属摩擦材料虽然具有良好的摩擦性能和磨损性能，但其在使用过程中产生的灰尘，容易吸附于轮毂之上，难以清洗并由于受环境条件的影响而造成对腐蚀。 陶瓷配方优异的磨损性能及其摩擦粉尘的特有性能极好地解决了这一问题,一般行车千公里 以内不会有明显的轮毂落灰现象。 3.使用寿命长与半金属摩擦材料相比，陶瓷基摩擦材料虽然制造成本较高，但其较低的密度和卓越 的耐磨损性，可以改善其不足。陶瓷配方采用了大量的人工合成的无机和有机材料，材料 之间具有良好的亲合性能，并在使用过程中可以形成优异的摩擦层和转移膜，具有很好的 润滑作用，大大地提高了摩擦材料的使用寿命，与以往的半金属配方和少金属配方相比， 其使用寿命可以提高 1.5 倍以上。 4.制动舒适、环保陶瓷配方优秀的理化机械性能以及其良好的制动性能，赋予了摩擦材料无制动噪音、 落灰少的特点，刹车时脚感舒适，完全附合日益提高的环保要求。四、测试标准的发展方向 虽然目前我国有 GB5763-1998、GB/T