剎車(chē)片在剎車(chē)系統(tǒng)中是最關(guān)鍵的安全零件，對(duì)剎車(chē)效果的好壞都起著決定性作用，好的剎車(chē)片是人和車(chē)（飛機(jī)）的保護(hù)神。今天，小編無(wú)死角的為大家揭開(kāi)剎車(chē)材料的神秘面紗，讓你對(duì)它不再陌生！

一、剎車(chē)片的起源

HerbertFrood 發(fā)明了第一塊剎車(chē)片(使用棉線(xiàn)作為增強(qiáng)纖維)，并用于馬車(chē)和早期的汽車(chē)，從此，世界著名的Ferodo 公司成立了。隨后在1909 年，發(fā)明了世界上第一個(gè)固化石棉基剎車(chē)片；1968年，發(fā)明世界上第一個(gè)半金屬基剎車(chē)片，此后，摩擦材料開(kāi)始向無(wú)石棉化發(fā)展。國(guó)內(nèi)外開(kāi)始研究各種石棉的替代纖維如鋼纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、碳纖維等在摩擦材料上的應(yīng)用。

二、剎車(chē)片的分類(lèi)

剎車(chē)材料的分類(lèi)方法主要有兩種。一種是以使用機(jī)構(gòu)來(lái)劃分。如汽車(chē)剎車(chē)材料、火車(chē)剎車(chē)材料和航空剎車(chē)材料等。該分類(lèi)法簡(jiǎn)單且易理解;一種是根據(jù)材料材質(zhì)類(lèi)型來(lái)劃分。這種分類(lèi)方法較為科學(xué)?，F(xiàn)代制動(dòng)用剎車(chē)材料主要包括以下3大類(lèi):樹(shù)脂基剎車(chē)材料(石棉剎車(chē)材料、無(wú)石棉剎車(chē)材料、紙基剎車(chē)材料)、粉末冶金剎車(chē)材料、碳/碳復(fù)合剎車(chē)材料和陶瓷基剎車(chē)材料。

三、汽車(chē)剎車(chē)材料

1、汽車(chē)剎車(chē)材料種類(lèi)按制造材料不同。可分為石棉片、半金屬片或低金屬片、NAO( 無(wú)石棉有機(jī)物)片、碳碳片和陶瓷片等。

1.1、石棉片

從最初開(kāi)始石棉就已經(jīng)被用作剎車(chē)片的加固材料，由于石棉纖維具有高強(qiáng)度和耐高溫的特性，因此可以滿(mǎn)足剎車(chē)片及離合器盤(pán)和襯墊的要求。這種纖維具有較強(qiáng)的抗張能力，甚至可以同高級(jí)鋼材相匹配，且可以承受316℃的高溫。更重要的是石棉相對(duì)廉價(jià)，它是從閃石礦石中提煉出來(lái)的，而此種礦石在很多國(guó)家已被大量發(fā)現(xiàn)。石棉摩擦材料主要以石棉纖維即水合硅酸鎂(3MgO·2SiO2·2H2O)作為增強(qiáng)纖維。經(jīng)添加調(diào)節(jié)摩擦性能的填料。再用粘結(jié)劑在熱壓模內(nèi)壓制成型而得到的一種有機(jī)基復(fù)合材料。

20世紀(jì)70年代以前。石棉型摩擦片在全球范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用。并長(zhǎng)期占據(jù)主導(dǎo)地位。但是,由于石棉的傳熱性能很差。不能迅速發(fā)散摩擦熱。會(huì)導(dǎo)致摩擦面熱衰退層變厚。增加材料的磨損。同時(shí)。石棉纖維在400℃ 以上析出結(jié)晶水。使摩擦性能顯著下降而急劇增加磨損當(dāng)?shù)竭_(dá)550℃以上時(shí)。結(jié)晶水已基本上喪失。完全失去增強(qiáng)效果。更重要的是。經(jīng)醫(yī)學(xué)證明。石棉是對(duì)人體呼吸器官有嚴(yán)重?fù)p害的物質(zhì)。1989年7月。美國(guó)環(huán)保署(EPA）宣布將在1997年以前禁止所有石棉制品的進(jìn)口、制造和加工。

1.2、半金屬片

它是在有機(jī)摩擦材料與傳統(tǒng)粉末冶金摩擦材料的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型摩擦材料。它采用金屬纖維替代石棉纖維。是70年代開(kāi)發(fā)的無(wú)石棉摩擦材料。

“半金屬”混合物型剎車(chē)片（Semi-met）主要是采用粗糙的鋼絲絨作為加固纖維和重要的混合物。從外觀(guān)上（細(xì)的纖維和微粒）可以很方便地將石棉型和無(wú)石棉有機(jī)物型剎車(chē)片（NAO）區(qū)分開(kāi)來(lái)，另外它們還具有一定的磁性。

半金屬基摩擦材料具有如下主要特點(diǎn)：

(l) 摩擦系數(shù)以下非常穩(wěn)定。不產(chǎn)生熱衰退。熱穩(wěn)定性好；

(2) 耐磨性好。使用壽命是石棉摩擦材料的3-5倍；

(3) 在較高負(fù)荷下具有良好的摩擦性能摩擦系數(shù)穩(wěn)定；

(4) 導(dǎo)熱性好。溫度梯度小。特別適合尺寸較小的盤(pán)式制動(dòng)品；

(5) 制動(dòng)噪音小。

美、歐、日等國(guó)家在60 年代開(kāi)始大面積推廣使用。半金屬片的耐磨性能比石棉片提高25%以上，目前，在我國(guó)剎車(chē)片市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位。而美國(guó)大部分汽車(chē)。尤其是轎車(chē)和客貨兩用車(chē)。半金屬制動(dòng)器襯片已占80 % 以上。

但產(chǎn)品還存在以下缺點(diǎn):

(l)鋼纖維易生銹，銹蝕后易粘著或易損傷對(duì)偶，且銹蝕后產(chǎn)品強(qiáng)度降低、磨損加大;

(2)熱傳導(dǎo)率高，在高溫時(shí)易使制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生氣阻導(dǎo)致摩擦片層與鋼板脫開(kāi):

(3)硬度較高，會(huì)損傷對(duì)偶材料，產(chǎn)生振顫和低頻制動(dòng)噪音;

(4)密度大。

雖然“半金屬”存在不小的缺點(diǎn)，但是由于其生產(chǎn)穩(wěn)定性好，價(jià)格低廉，仍然是汽車(chē)剎車(chē)片的首選材料。

1.3、NAO片

20 世紀(jì)80 年代初期，國(guó)際上出現(xiàn)了各種混雜纖維增強(qiáng)的無(wú)石棉制動(dòng)襯片，即第三代無(wú)石棉有機(jī)物NAO 型剎車(chē)片。其目的是為了彌補(bǔ)鋼纖維單一增強(qiáng)半金屬制動(dòng)材料的缺陷，所采用的纖維有植物纖維、芳綸纖維、玻璃纖維、陶瓷纖維、碳纖維、礦物質(zhì)纖維等。由于多元纖維的應(yīng)用，制動(dòng)襯片中纖維在性能上互補(bǔ)，易于設(shè)計(jì)出綜合性能優(yōu)異的制動(dòng)襯片配方。NAO 片其主要優(yōu)點(diǎn)是無(wú)論在低溫或高溫都保持良好的制動(dòng)效果，減少磨損，降低噪音，延長(zhǎng)剎車(chē)盤(pán)的使用壽命，代表目前摩擦材料的發(fā)展方向。所有世界著名品牌奔德士/菲羅多牌剎車(chē)片使用的摩擦材料都是第三代NAO 無(wú)石棉有機(jī)物材料，能在任何溫度下制動(dòng)自如，保護(hù)駕駛員生命安全，并最大限度延長(zhǎng)剎車(chē)盤(pán)壽命。

1.4、碳碳片

碳碳復(fù)合摩擦材料是用碳纖維增強(qiáng)碳基體的一類(lèi)材料。它的摩擦性能十分優(yōu)異。密度低(僅為鋼的)；能載水平高。具有比粉末冶金材料、鋼材高得多的熱容量；熱強(qiáng)度高；無(wú)變形、粘結(jié)的現(xiàn)象。工作溫度可達(dá)200℃ ；摩擦磨損性能良好。使用壽命長(zhǎng)。在剎車(chē)過(guò)程中其摩擦系數(shù)穩(wěn)定適中。碳碳復(fù)合材料片最早應(yīng)用于軍用飛機(jī)上。后來(lái)被F1賽車(chē)采用，這也是碳碳材料在汽車(chē)剎車(chē)片上唯一的應(yīng)用。

碳碳復(fù)合摩擦材料是熱穩(wěn)定性、耐磨損性、導(dǎo)電性、比強(qiáng)度、比彈性率等諸多特性兼?zhèn)涞奶厥獠牧稀５翘继紡?fù)合摩擦材料同時(shí)存在著以下一些缺點(diǎn): 摩擦系數(shù)不穩(wěn)定。受濕度的影響很大;

抗氧化性能差(在空氣中50 ℃ 以上發(fā)生嚴(yán)重氧化)。對(duì)環(huán)境( 干燥、干凈) 的要求較高；價(jià)格非常昂貴。用途限定在特殊領(lǐng)域范圍內(nèi)。這也是限制碳碳材料難以廣泛推廣的主要原因。

1.5、陶瓷片

作為摩擦材料中的新品。陶瓷剎車(chē)片具有無(wú)噪聲、無(wú)落灰、不腐蝕輪轂、使用壽命長(zhǎng)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。陶瓷剎車(chē)片最初由日本剎車(chē)片企業(yè)于20世紀(jì)90年代研制成功。逐漸成為剎車(chē)片市場(chǎng)的新寵。

陶瓷基摩擦材料的典型代表是C/C-SiC 復(fù)合材料，即碳纖維增強(qiáng)碳化硅基體的C/SiC 復(fù)合材料。德國(guó)斯圖加特大學(xué)和德國(guó)航天研究所等單位的研究人員對(duì)C/C-SiC 復(fù)合材料應(yīng)用于摩擦領(lǐng)域進(jìn)行了研究，并研制出C/C-SiC 剎車(chē)片應(yīng)用于保時(shí)捷轎車(chē)中，美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室與Honeywell Advnanced composites公司、HoneywellAireratf Lnading Systems 公司、Honeywell CommercialVehicle systems 公司合作，正在研制低成本的C/SiC 復(fù)合材料剎車(chē)片，替代用于載重汽車(chē)的鑄鐵和鑄鋼剎車(chē)片。

2、碳陶瓷復(fù)合材料剎車(chē)片優(yōu)點(diǎn)：

1、與傳統(tǒng)的灰鑄鐵剎車(chē)片相比，碳陶剎車(chē)片的重量減輕了大約60%，非懸掛質(zhì)量減輕了近23公斤；

2、制動(dòng)摩擦系數(shù)上有非常高的提升，剎車(chē)反應(yīng)速度提高且制動(dòng)衰減降低；

3、碳陶材料的拉斷伸長(zhǎng)率從0.1%到0.3%不等，這對(duì)于陶瓷材料而言是極高的數(shù)值；

4、陶瓷碟踏板感覺(jué)極為舒適，在制動(dòng)最初階段就立刻能產(chǎn)生最大的剎車(chē)力，因此甚至無(wú)需剎車(chē)輔助增加系統(tǒng)，而整體制動(dòng)比傳統(tǒng)剎車(chē)系統(tǒng)更快、距離更短；

5、為了抵抗高熱，在制動(dòng)活塞與剎車(chē)襯塊之間有陶瓷來(lái)隔熱；

6、陶瓷剎車(chē)碟有非凡的耐用性，如果正常使用是終生免更換的，而普通的鑄鐵剎車(chē)碟一般用上幾年就要更換。

2、汽車(chē)剎車(chē)片品牌

2.1、博世

　　博世(BOSCH)集團(tuán)是全球500強(qiáng)之,由羅伯特博世先生于1886年在德國(guó)斯圖加特創(chuàng)辦?！安┦馈逼放拼砹似?chē)安全系統(tǒng)的發(fā)展和前瞻性技術(shù)。博世分別于1978年和1995年在全球第一個(gè)把ABS(防抱死制動(dòng)系統(tǒng))和ESP(電子穩(wěn)定程序)投放市場(chǎng)，從而確定了車(chē)輛制動(dòng)技術(shù)上的領(lǐng)導(dǎo)地位。博世在售后市場(chǎng)具有完整的制動(dòng)摩擦片系列，共有170多種配方和適用于全球不同地區(qū)的眾多車(chē)型。博世制動(dòng)系統(tǒng)幾乎被全球所有的汽車(chē)制造商指定為原廠(chǎng)裝備。

2.2、優(yōu)力

　　美國(guó)霍尼(HONEYWELL)是世界領(lǐng)先的摩擦材料生產(chǎn)商，旗下兩大品牌奔德士(Bendix)剎車(chē)片和優(yōu)力(JURID)剎車(chē)片，在業(yè)內(nèi)聲名赫赫。包括奔馳、寶馬和奧迪在內(nèi)的世界主要汽車(chē)生產(chǎn)商選擇霍尼韋爾剎車(chē)片作為他們的原廠(chǎng)整車(chē)配套。目前國(guó)內(nèi)的主機(jī)配套客戶(hù)有：本田、菱木、三菱、雪鐵龍、依維柯、戴姆勒-克萊斯勒和日產(chǎn)汽車(chē)等。

2.3、菲羅多

　　集世界名牌于一身，其旗下菲羅多摩擦產(chǎn)品一直是世界方程式賽車(chē)的指定用品，產(chǎn)銷(xiāo)量世界第一，被稱(chēng)作為“剎車(chē)片之父”。其旗下的冠軍火花塞、雨刮片等產(chǎn)品被全球500家車(chē)廠(chǎng)指定使用，其中包括“克萊斯勒”、“法拉利”、“大宇”等世界高級(jí)轎車(chē)廠(chǎng)家。銷(xiāo)售世界第一，是真正的銷(xiāo)售冠軍。于 ** 7年在英格蘭成立， ** 7年，制造出世界第一個(gè)剎車(chē)片。1995年，世界原廠(chǎng)裝車(chē)市場(chǎng)占有率近50%，產(chǎn)量世界第一。

2.4、賽飛

　　賽飛(SAL-FER)剎車(chē)片產(chǎn)品O.E.品質(zhì)，是世界領(lǐng)先的摩擦材料生產(chǎn)的高新科技企業(yè)，具備國(guó)際一流的科研機(jī)構(gòu)-德國(guó)寶路客PRODUCO GmbH公司的中方合作伙伴，具有國(guó)際發(fā)明技術(shù)專(zhuān)利，OE配套生產(chǎn)，產(chǎn)品主要出口歐洲，東南亞，東歐，中東等國(guó)家和地區(qū)。

2.5、天和

　　天合汽車(chē)集團(tuán)是汽車(chē)安全系統(tǒng)的先驅(qū)和領(lǐng)導(dǎo)者，世界十大汽車(chē)零部件供應(yīng)商之一。是全球領(lǐng)先的汽車(chē)安全系統(tǒng)供應(yīng)商，集團(tuán)總部設(shè)在美國(guó)密歇根州利沃尼亞市，在全球25多個(gè)國(guó)家和地區(qū)擁有63,000多名員工，2005年銷(xiāo)售額達(dá)126億美元。

2.6、阿基波羅

　　阿基波羅剎車(chē)片產(chǎn)品被用于車(chē)輛的所有類(lèi)型，包括乘用車(chē)、摩托車(chē)等各方面的機(jī)動(dòng)車(chē)。阿基波羅剎車(chē)片在日本機(jī)動(dòng)車(chē)市場(chǎng)占有率達(dá)40%以上，具有較高的可信賴(lài)度和知名度。作為日本頂級(jí)的剎車(chē)片制造廠(chǎng)家。

2.7、金麒麟

　　山是我國(guó)汽車(chē)剎車(chē)片制造行業(yè)規(guī)模最大、出口量最多的外向型、民營(yíng)、國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。本企業(yè)已形成年產(chǎn)2000萬(wàn)套汽車(chē)剎車(chē)片的能力，可生產(chǎn)2000多個(gè)品種的無(wú)石棉轎車(chē)、輕型車(chē)、商用車(chē)和載重車(chē)剎車(chē)片以及各種工程機(jī)械類(lèi)剎車(chē)片。產(chǎn)品出口到北美、南美、歐洲、澳洲、東南亞、非洲、中東及我國(guó)香港和臺(tái)灣等世界上60多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，出口量占總產(chǎn)量90%以上。

2.8、德科

AC德科(ACDelco)是全球最大的汽車(chē)零部件供應(yīng)商，是美國(guó)通用。AC德科(ACDelco)成立迄今有80多年歷史。AC德科(ACDelco)為客戶(hù)提供性能卓越的剎車(chē)片、制動(dòng)蹄片，以及剎車(chē)盤(pán)、剎車(chē)鼓。AC德科素以提供“全車(chē)全系列”的汽車(chē)配件產(chǎn)品而著稱(chēng)，在全球售后服務(wù)市場(chǎng)，ACDelco/AC德科長(zhǎng)期以來(lái)都是值得人們信賴(lài)的售后服務(wù)品牌。

2.10、住友

　　住友集團(tuán)是日本的四大壟斷財(cái)閥之一，是由住友家族統(tǒng)治的財(cái)閥而發(fā)展起來(lái)的。早在20世紀(jì)30年代初，住友財(cái)閥以重工業(yè)和金融業(yè)為中心，擁有直系、共50家左右，為推進(jìn)日本現(xiàn)代工業(yè)的形成與發(fā)展，作出了一定的貢獻(xiàn)。住友集團(tuán)不斷發(fā)展壯大，終崛起成為現(xiàn)代化的大型跨國(guó)企業(yè)集團(tuán)。與三菱集團(tuán)、三井集團(tuán)并列為日本三大經(jīng)濟(jì)集團(tuán)。

四、火車(chē)剎車(chē)材料

早期的制動(dòng)摩擦材料為鑄鐵材料，鑄鐵摩擦材料具有良好的強(qiáng)度和韌性，較高的抗熱龜裂性、良好的耐熱性和耐疲勞性，使用壽命長(zhǎng)，但密度較大。鑄鐵材料在鐵路車(chē)輛上使用的歷史最長(zhǎng)，應(yīng)用也最廣，價(jià)格低廉，其摩擦系數(shù)一般在0.25-0.35，不受氣候影響，并且導(dǎo)熱性較好，對(duì)車(chē)輪損害小，可使摩擦面粗化，從而獲得較大的粘著力。但普通鑄鐵的摩擦系數(shù)小，且隨車(chē)速的提升而迅速下降，為此各國(guó)都做了許多改進(jìn)，如在鑄鐵中加磷或少量合金，但又帶來(lái)脆性大、使用中容易出現(xiàn)裂紋的情況，需要用鋼瓦背來(lái)補(bǔ)強(qiáng)，且磨損較快，更換頻繁。隨列車(chē)速度的不斷提高，鑄鐵材料己經(jīng)不適合高速列車(chē)的制動(dòng)。

隨后，研究者開(kāi)發(fā)了粉末冶金摩擦材料，又稱(chēng)燒結(jié)金屬摩擦材料，是以金屬及其合金為基體，添加摩擦組元和潤(rùn)滑組元，用粉末冶金技術(shù)制成的復(fù)合材料，是摩擦式離合器與制動(dòng)器的關(guān)鍵組件。為了提高摩擦材料的摩擦因數(shù)和熱穩(wěn)定性，在一些材料中的摩擦添加劑己達(dá)到相當(dāng)多的比例，材料幾乎變成了金屬陶瓷，因此這些摩擦材料有時(shí)也稱(chēng)作金屬陶瓷摩擦材料。粉末冶金摩擦材料具有足夠的強(qiáng)度，合適而穩(wěn)定的摩擦因數(shù)，工作平穩(wěn)可靠，耐磨及污染少等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代摩擦材料家族中應(yīng)用面最廣、量最大的材料。

在發(fā)展了粉末冶金摩擦材料之后，新型的有機(jī)合成摩擦材料的研究成為熱點(diǎn)。該材料是將金屬粉末，酚醛樹(shù)脂和摩擦調(diào)節(jié)劑等經(jīng)充分混煉后加熱壓制而成，它將材料預(yù)制工藝合二為一，改變其配比工藝，可獲得不同的摩擦系數(shù)，摩擦系數(shù)在0.15-0.3.5之間，其壽命是鑄鐵摩擦材料的四倍，制動(dòng)無(wú)火花、質(zhì)量輕(為鑄鐵的1 /3 )。但合成材料導(dǎo)熱性差，制動(dòng)時(shí)熱量難以散發(fā)，從而使車(chē)輪產(chǎn)生溫升，甚至熱裂。其次在濕潤(rùn)狀態(tài)下和高溫狀態(tài)下摩擦系數(shù)大為降低，這些缺陷大大限制了有機(jī)合金摩擦材料在高速條件下的應(yīng)用。一般在摩擦升溫不超過(guò)250℃的條件下使用有機(jī)合成摩擦材料，當(dāng)超過(guò)2500C時(shí)，其磨損率急劇增加。此外，這種材料會(huì)把車(chē)輪踏面磨的光滑如鏡，使粘著系數(shù)降低。 由于高速列車(chē)制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)盤(pán)及閘片的溫度很高(500℃以上，瞬時(shí)可達(dá)1000℃)，合成閘片難以承受，因此有機(jī)合成閘片僅適用于時(shí)速小于200Km/h的低速列車(chē)。

隨著碳/碳和碳陶材料研究的增多，目前還發(fā)展了碳纖維或碳陶的新型摩擦材料。由于碳纖維比重小(密度為1.5g/cm3，約為鐵的1/5 )。強(qiáng)度高、模量大、熱膨脹系數(shù)小、耐高溫碳復(fù)合材料是高速列車(chē)上推薦使用的較好的材質(zhì)體系。自80年代以來(lái)，日本對(duì)C/C復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)室試驗(yàn)，并在新干線(xiàn)上進(jìn)行了裝車(chē)運(yùn)行考驗(yàn)；同期，法國(guó)在下一代TGV高速動(dòng)車(chē)組上進(jìn)行了C/C復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)的裝車(chē)試驗(yàn)。目前，法國(guó)己在TGV高速列車(chē)上安裝了牌號(hào)為“Sepcagh ，SA3D”的碳/碳復(fù)合材料制動(dòng)裝置，由于其比熱大，膨脹系數(shù)小，所以它們表現(xiàn)出了優(yōu)良的綜合性能。但在不改變列車(chē)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的情況下，材料的磨耗量大、在濕潤(rùn)環(huán)境下摩擦系數(shù)小，而且碳纖維價(jià)格昂貴，制造周期長(zhǎng)(約需3個(gè)月)，制備工藝復(fù)雜。

20世紀(jì)90年代中期，以C/C-SiC復(fù)合材料為代表的復(fù)合陶瓷材料開(kāi)始應(yīng)用于摩擦領(lǐng)域，成為最新一代高性能制動(dòng)材料而引起研究者的廣泛關(guān)注和重視。法國(guó)TGV-NG高速列車(chē)和日本新干線(xiàn)已試用C/C-SiC摩擦材料。C/C-SiC陶瓷制動(dòng)材料具有密度低(約2.0g/cm3)、耐磨性好、摩擦因數(shù)高、制動(dòng)平穩(wěn)、抗腐蝕、抗氧化、耐高溫、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)(如濕態(tài)下摩擦因數(shù)不衰退)和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，以及成本略高于粉末冶金制動(dòng)材料和遠(yuǎn)低于碳/碳制動(dòng)材料的優(yōu)勢(shì)。但是目前能實(shí)現(xiàn)制備異型C/C-SiC摩擦材料的先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法、化學(xué)氣相浸滲法、反應(yīng)熔體浸滲法都存在制備工藝復(fù)雜、制備過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定壞境有害物質(zhì)等缺陷，其制備技術(shù)還處于深入研究和完備階段，目前還不能在高速高能載交通工具上得到廣泛應(yīng)用。因此現(xiàn)在高速列車(chē)上廣泛使用的是粉末冶金剎車(chē)片。

五、飛機(jī)剎車(chē)材料

1、早期的飛機(jī)剎車(chē)材料

最初制造的是彎塊式剎車(chē)裝置。在彎塊外層鉚釘用石棉增強(qiáng)的有機(jī)摩擦材料。第二代產(chǎn)品是軟管式剎車(chē)裝置。其摩擦面積大大提高。剎車(chē)力矩可在更大范圍內(nèi)調(diào)整。但摩擦材料的主體仍是石棉增強(qiáng)的有機(jī)材料。使用石棉摩擦材料雖然具有高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)。但其導(dǎo)熱性差。摩擦?xí)r，表面及內(nèi)部的溫度急劇升高。材料中所含的耐熱性能低的橡膠甲醛等粘結(jié)劑將碳化，喪失了摩擦性能的穩(wěn)定性而迅速損壞。石棉摩擦材料的低導(dǎo)熱性導(dǎo)致剎車(chē)裝置金屬對(duì)偶體過(guò)熱，從而很快損壞。尤其是自20世紀(jì)50年代發(fā)現(xiàn)石棉是一種強(qiáng)致癌物質(zhì)工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家對(duì)石棉的生產(chǎn)及其制品的使用, 制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn), 盡量不采用石棉材料。在積極研究和開(kāi)發(fā)石棉摩擦材料替代物的同時(shí)，對(duì)傳統(tǒng)的石棉摩擦材料的生產(chǎn)也進(jìn)行了大量的研究和改進(jìn)工作。隨著高速。重載制動(dòng)的需要和日益增多的新型摩擦材料剎車(chē)裝置的問(wèn)世。對(duì)摩擦制動(dòng)材料的性能要求和安全標(biāo)準(zhǔn)要求越來(lái)越高了。在許多領(lǐng)域, 石棉摩擦材料已很難達(dá)到所需的制動(dòng)效能和壽命標(biāo)準(zhǔn)。

2、粉末冶金

粉末冶金摩擦材料是伴隨著工業(yè)發(fā)展起來(lái)的一種新型摩擦材料。到20世紀(jì)60年代，飛速發(fā)展的現(xiàn)代技術(shù)對(duì)摩擦材料的要求越來(lái)越高，特別是航空摩擦材料的工作溫度要求提高了許多。此外，出于提高機(jī)輪的剎車(chē)效能的考慮，形成了多盤(pán)式剎車(chē)裝置。其核心部分就是熱庫(kù)，熱庫(kù)包括剎車(chē)動(dòng)盤(pán)和靜盤(pán)，兩種盤(pán)件交替疊裝，可形成較大的摩擦表面，提高了剎車(chē)效率。剎車(chē)材料也形成了銅基和鐵基兩大類(lèi)型摩擦材料。

與早期的摩擦材料相比，粉末冶金摩擦材料有其自身的特點(diǎn)：

（1）在不同溫度，載荷和速度下，具有足夠的摩擦系數(shù)和良好的摩擦穩(wěn)定性，不同溫度、壓力和滑動(dòng)速度時(shí)摩擦系數(shù)足夠大而且穩(wěn)定，以保證摩擦在給定的條件下正常工作；（2）良好的耐磨性；（3）足夠的力學(xué)強(qiáng)度；（4）良好的熱物理性能，高的導(dǎo)熱率，盡可能大的比熱，盡可能小的熱膨脹和良好的抗熱震性能；（5）良好的抗卡滯和抗粘著性能；良好的磨合性和工作平穩(wěn)定等。

粉末冶金摩擦材料被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)剎車(chē)制動(dòng)上，如波音飛機(jī)系列的737-200/300/400/500、B767-200、B747-SP等，麥道系列的MD82、MD83等，空中客車(chē)系列的A319/320、A321等。

但是粉末冶金剎車(chē)片存在剎車(chē)時(shí)熱應(yīng)力大，易開(kāi)裂，變形磨損增大，摩擦性能不穩(wěn)定以及剎車(chē)偶粘結(jié)等缺點(diǎn)。為適應(yīng)剎車(chē)盤(pán)越來(lái)越高的要求，新的剎車(chē)材料必然要出現(xiàn)。

六、剎車(chē)片的市場(chǎng)

從目前世界范圍的剎車(chē)片的技術(shù)工藝發(fā)展來(lái)看，對(duì)半金屬配方的研究和應(yīng)用最成功的當(dāng)屬北美；對(duì)少金屬配方研究和應(yīng)用最成功的應(yīng)屬歐洲；對(duì)NAO（無(wú)石棉有機(jī)物）配方的研究和應(yīng)用最成功的應(yīng)屬日本。但是縱觀(guān)整個(gè)世界剎車(chē)片產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)，雖然各種配方體系都有其應(yīng)用的市場(chǎng)，但是少金屬配方和NAO配方成為引導(dǎo)摩擦材料發(fā)展的主要趨勢(shì)，現(xiàn)在N A O配方摩擦材料已經(jīng)占據(jù)了北美市場(chǎng)的60%以上，雖然少金屬摩擦材料還在占據(jù)著剎車(chē)片材料市場(chǎng)的主體，但已經(jīng)有相當(dāng)多的汽車(chē)和售后市場(chǎng)對(duì)NAO配方材有了一定需求。

日本是NAO摩擦材料配方研制和應(yīng)用最成功的國(guó)家，日本剎車(chē)片的出口品種也以無(wú)石棉化類(lèi)型為主，歐美等國(guó)家目前對(duì)剎車(chē)片的消耗主要以此類(lèi)型為主，NAO配方剎車(chē)片的使用占據(jù)歐美市場(chǎng)60%以上的比例，因此，歐美市場(chǎng)成為日本剎車(chē)片出口的最大消耗市場(chǎng)，日本的出口額在全球排名第一。

目前，代表世界摩擦材料先進(jìn)水平的歐洲和北美國(guó)家中，其摩擦材料主要以半金屬/金屬(鋼纖維、鐵粉等)材料為主的配方，此類(lèi)配方絕大多數(shù)相當(dāng)硬，摩擦系數(shù)高達(dá)FG或是更高的GG級(jí)，剎車(chē)雖然比較嗨，而當(dāng)制動(dòng)盤(pán)（剎車(chē)碟）材質(zhì)與剎車(chē)片摩擦材料不匹配時(shí)，噪音比較大，而且相當(dāng)容易劃傷制動(dòng)盤(pán)，使制動(dòng)盤(pán)過(guò)早地起坑、磨損；而代表日本、韓國(guó)摩擦材料先進(jìn)水平的配方，主要是以半金屬陶瓷剎車(chē)片（紫銅+黃銅陶瓷剎車(chē)片）為主，此類(lèi)剎車(chē)片摩擦系數(shù)多為FF級(jí)，日產(chǎn)系列的還有GG級(jí)跟HH級(jí)；與鋼纖維鐵粉剎車(chē)片相比，除了具有一流水平的摩擦系數(shù)及高耐磨性外，還具有剎車(chē)較舒適，制動(dòng)噪音明顯減少、傷盤(pán)也明顯減低的優(yōu)勢(shì)；而代表我國(guó)的剎車(chē)片摩擦材料行業(yè)比較雜，沒(méi)有一個(gè)主要的、總體研發(fā)方向，或者說(shuō)是中國(guó)的汽車(chē)工業(yè)仍處理比較落后的一個(gè)階段，全自主產(chǎn)權(quán)的汽車(chē)生產(chǎn)商屈指可數(shù)，如奇瑞、中華（據(jù)說(shuō)中華也只有一半擁有著自主產(chǎn)權(quán)）等，進(jìn)而歐洲的半金屬鋼纖維剎車(chē)片、日韓的紫銅+黃銅陶瓷剎車(chē)片在中國(guó)都占據(jù)著相當(dāng)?shù)念I(lǐng)導(dǎo)地位。因此，我們都還需要長(zhǎng)期地、動(dòng)腦筋地去不斷開(kāi)發(fā)新能材料，做創(chuàng)新的自己，為做剎車(chē)片的領(lǐng)跑者而努力。