陶瓷刹车片的物理力学性能
2018-12-19 / 管理员：远东
陶瓷刹车片的物理力学性能
新型陶瓷配方由于采用多种轻质多孔填料,且不含任何金属成分 (钢纤维、 泡沫、铁粉、 重金属等) , 和半金属配方相比, 陶瓷刹车片开孔隙度大,密度较低。同时, 和树脂基摩擦材料相比,陶瓷基摩擦材料的硬度也较低。这主要有以下几个方面的原因:首先,陶瓷基刹车片表面有较多孔隙的存在,减少了材料本身承受外界载荷的有效面积,导致硬度测试时数值较小； 其次, 酚醛树脂是由如亚甲基联接的刚性芳环紧密堆砌而成, 经高温固化后,硬度较大；树脂基配方中(普通半金属配方)有较多的金属成分(钢纤维) ,也使得树脂基摩擦材料整体硬度较高。冲击强度方面, 和陶瓷基刹车片相比,树脂基刹车片中有机成分含量相对较多,特别是丁腈橡胶粉的加入, 即在连续的刚性硬质的树脂基体上弥散分布有适量柔韧的橡胶微粒, 构成了所谓的“高分子合金”。当树脂- 橡胶组成基体时,由于橡胶粒子具有弹性,材料受到冲击时,应力集中产生的裂纹发展到橡胶粒子时就被吸收掉, 阻碍了裂纹的进一步扩大,从而减缓了材料的破坏程度,在宏观上表现出来就是材料冲击强度的提高;陶瓷配方中无机粘结剂虽然高温粘结效果较好, 但柔韧性欠佳,但是这种缺点可以通过对陶瓷基刹车片进行材料改性，可以试着改变陶瓷基刹车片的弹性模量，利用Griffith微裂纹理论在陶瓷材料基体中加入塑性的粒子或纤维制成金属陶瓷或复合材料，也可以人为的在材料中造成大量极微细的裂纹，用其吸收能量，阻止裂纹扩展。近来出现的韧性陶瓷就是在氧化铝中加入氧化锆，利用氧化锆的相变产生体积变化，在基体上形成大量微裂纹或可观的挤压内应力，从而提高材料的韧性，以上的各种方法句均可以应用于陶瓷基刹车片的研究与改进中，从而使陶瓷基刹车片，不仅具有极高的硬度，更有不逊于树脂基刹车片的韧性。
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新型陶瓷配方由于采用多种轻质多孔填料,且不含任何金属成分 (钢纤维、 泡沫、铁粉、 重金属等) , 和半金属配方相比, 陶瓷刹车片开孔隙度大,密度较低。同时, 和树脂基摩擦材料相比,陶瓷基摩擦材料的硬度也较低。这主要有以下几个方面的原因:首先,陶瓷基刹车片表面有较多孔隙的存在,减少了材料本身承受外界载荷的有效面积,导致硬度测试时数值较小； 其次, 酚醛树脂是由如亚甲基联接的刚性芳环紧密堆砌而成, 经高温固化后,硬度较大；树脂基配方中(普通半金属配方)有较多的金属成分(钢纤维) ,也使得树脂基摩擦材料整体硬度较高。冲击强度方面, 和陶瓷基刹车片相比,树脂基刹车片中有机成分含量相对较多,特别是丁腈橡胶粉的加入, 即在连续的刚性硬质的树脂基体上弥散分布有适量柔韧的橡胶微粒, 构成了所谓的“高分子合金”。当树脂- 橡胶组成基体时,由于橡胶粒子具有弹性,材料受到冲击时,应力集中产生的裂纹发展到橡胶粒子时就被吸收掉, 阻碍了裂纹的进一步扩大,从而减缓了材料的破坏程度,在宏观上表现出来就是材料冲击强度的提高;陶瓷配方中无机粘结剂虽然高温粘结效果较好, 但柔韧性欠佳,但是这种缺点可以通过对陶瓷基刹车片进行材料改性，可以试着改变陶瓷基刹车片的弹性模量，利用Griffith微裂纹理论在陶瓷材料基体中加入塑性的粒子或纤维制成金属陶瓷或复合材料，也可以人为的在材料中造成大量极微细的裂纹，用其吸收能量，阻止裂纹扩展。近来出现的韧性陶瓷就是在氧化铝中加入氧化锆，利用氧化锆的相变产生体积变化，在基体上形成大量微裂纹或可观的挤压内应力，从而提高材料的韧性，以上的各种方法句均可以应用于陶瓷基刹车片的研究与改进中，从而使陶瓷基刹车片，不仅具有极高的硬度，更有不逊于树脂基刹车片的韧性。
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