陶瓷刹车片的摩擦磨损性能的检测
2018-09-06 / 管理员：远东
不管是摩擦系数的稳定性还是材料的磨损率, 新型陶瓷基刹车片都要优于树脂基刹车片。从 200℃ 到 350℃ 的升温过程中, 树脂基刹车片产生了较大的热衰退,由 200℃的 0.44降到 350℃的 0.34 , 下降幅度达 22.7 %。磨损方面,150 ℃ 以前,树脂基刹车片和陶瓷基刹车片相差不大, 即两种材料低温磨损接近； 200℃ 以后, 由于陶瓷基体具备优异的高温粘结效果, 成倍地提高了材料的耐磨性能。在 350℃时,陶瓷刹车片的磨损率仅为 0.27 , 远远低于树脂基刹车片的 1.35 ,总的磨损率( 0.95)也远远小于树脂基刹车片( 3.23)。
经过试验检测两种刹车片定速试验后摩擦面表面经历高温摩擦后, 陶瓷基刹车片表面平整光洁, 无剥落掉块现象。
由于陶瓷配方采用了大量人工合成的无机和有机填料, 材料之间有良好的亲和性,摩擦过程中形成了较好的摩擦层和转移膜；同时, 陶瓷粘结相在高温下不会发生分解,且仍然具有良好的粘结效果, 各种填料能牢靠地镶嵌在基体里面, 因此试验过程中摩擦系数稳定,高温热衰退小。而树脂基刹车片在低温时摩擦膜较为完整, 摩擦表面光滑;经过高温摩擦后,高温固化时树脂的分解相对增加,分解形成的焦油状物质粘着在摩擦表面,使原来摩擦材料与对偶材料的干摩擦转变为边界摩擦和半流体摩擦的混合摩擦,导致摩擦系数大幅下降,材料发生热衰退现象。同时, 由于树脂的大量热分解,降低了其粘结作用,因而材料磨损加剧，导致摩擦材料表面凹凸不平, 有转移膜,以及膜氧化、 破裂后形成的碎片, 材料发生了严重的热衰退,热氧化磨损严重。
从定速试验结果来看,新型陶瓷基摩擦材料表现出了优异的摩擦磨损性能;为了进一步模拟实际制动工况,针对某高档车型对陶瓷及树脂基刹车片进行了 1∶1台架试验, 试验结果表明陶瓷基刹车片的效能曲线较为平稳, 其摩擦系数稳定性明显高于树脂基刹车片, 表现出良好的速度和压力相关性。树脂基刹车片一衰29% ,二衰28%; 陶瓷基刹车片一衰6%, 二衰13%。很显然, 陶瓷基刹车片的衰退率远远小于树脂基刹车片,其热稳定性能好。
和树脂基刹车片相比,陶瓷基刹车片的摩擦系数表现出对制动次数的不敏感性,整个曲线无明显的大起大落 ,摩擦系数波动范围在 0.08以内,材料耐热性能良好。树脂基刹车片在二衰过后有微弱制动噪音产生,这可能是由于树脂高温分解形成硬度较高的焦炭状产物引起的；而陶瓷基刹车片整个制动过程中较为平稳,无制动噪音现象。
此外通过观察两种刹车片及对偶盘试验后的表面宏观形貌可以看出陶瓷基刹车片摩擦表面较为光亮, 而树脂基刹车片相对灰暗一些,表面附有薄薄的一层磨屑,落灰较多。这说明陶瓷基刹车片的自清洁能力较强,制动过程中能不断更新工作表面,形成稳定的摩擦层,与刹车盘形成较好的贴合。制动过程中,树脂基摩擦片有轻微的伤盘现象,其对偶盘外环边缘有一条较深的沟槽, 明显是硬质颗粒夹杂在盘和片之间,在摩擦正压力的作用下切削制动盘形成的,这也就能很好地解释树脂基刹车片制动过程中出现的轻微噪声现象。
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经过试验检测两种刹车片定速试验后摩擦面表面经历高温摩擦后, 陶瓷基刹车片表面平整光洁, 无剥落掉块现象。
由于陶瓷配方采用了大量人工合成的无机和有机填料, 材料之间有良好的亲和性,摩擦过程中形成了较好的摩擦层和转移膜；同时, 陶瓷粘结相在高温下不会发生分解,且仍然具有良好的粘结效果, 各种填料能牢靠地镶嵌在基体里面, 因此试验过程中摩擦系数稳定,高温热衰退小。而树脂基刹车片在低温时摩擦膜较为完整, 摩擦表面光滑;经过高温摩擦后,高温固化时树脂的分解相对增加,分解形成的焦油状物质粘着在摩擦表面,使原来摩擦材料与对偶材料的干摩擦转变为边界摩擦和半流体摩擦的混合摩擦,导致摩擦系数大幅下降,材料发生热衰退现象。同时, 由于树脂的大量热分解,降低了其粘结作用,因而材料磨损加剧，导致摩擦材料表面凹凸不平, 有转移膜,以及膜氧化、 破裂后形成的碎片, 材料发生了严重的热衰退,热氧化磨损严重。
从定速试验结果来看,新型陶瓷基摩擦材料表现出了优异的摩擦磨损性能;为了进一步模拟实际制动工况,针对某高档车型对陶瓷及树脂基刹车片进行了 1∶1台架试验, 试验结果表明陶瓷基刹车片的效能曲线较为平稳, 其摩擦系数稳定性明显高于树脂基刹车片, 表现出良好的速度和压力相关性。树脂基刹车片一衰29% ,二衰28%; 陶瓷基刹车片一衰6%, 二衰13%。很显然, 陶瓷基刹车片的衰退率远远小于树脂基刹车片,其热稳定性能好。
和树脂基刹车片相比,陶瓷基刹车片的摩擦系数表现出对制动次数的不敏感性,整个曲线无明显的大起大落 ,摩擦系数波动范围在 0.08以内,材料耐热性能良好。树脂基刹车片在二衰过后有微弱制动噪音产生,这可能是由于树脂高温分解形成硬度较高的焦炭状产物引起的；而陶瓷基刹车片整个制动过程中较为平稳,无制动噪音现象。
此外通过观察两种刹车片及对偶盘试验后的表面宏观形貌可以看出陶瓷基刹车片摩擦表面较为光亮, 而树脂基刹车片相对灰暗一些,表面附有薄薄的一层磨屑,落灰较多。这说明陶瓷基刹车片的自清洁能力较强,制动过程中能不断更新工作表面,形成稳定的摩擦层,与刹车盘形成较好的贴合。制动过程中,树脂基摩擦片有轻微的伤盘现象,其对偶盘外环边缘有一条较深的沟槽, 明显是硬质颗粒夹杂在盘和片之间,在摩擦正压力的作用下切削制动盘形成的,这也就能很好地解释树脂基刹车片制动过程中出现的轻微噪声现象。
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