Гальмівні колодки - це найважливіші частини безпеки в гальмівній системі, яка відіграє рішучу роль у якості ефекту гальма, а хороший гальмівний майданчик - захисник людей та транспортних засобів (літаків).
По -перше, походження гальмівних колодок
У 1897 році Гербертфруд винайшов перші гальмівні прокладки (використовуючи бавовняну нитку як арматуру волокна) і використовував їх у конях, що намалювались, і ранні автомобілі, з яких була заснована всесвітньо відома компанія Ferodo. Потім у 1909 році компанія винайшла перший у світі затверджений гальмівний майданчик на базі азбесту; У 1968 році були винайдені перші у світі напівметалеві гальмівні колодки, і з тих пір матеріали тертя почали розвиватися до без азбесту. В домашніх умовах та за кордоном почали вивчати різноманітні волокна для заміни азбесту, такі як сталеве волокно, скловолокна, арамідне волокно, вуглецеве волокно та інші застосування в матеріалах тертя.
По -друге, класифікація гальмівних прокладок
Існує два основні способи класифікації гальмівних матеріалів. Один ділиться на використання установ. Такі як автомобільні гальмівні матеріали, поїзди гальмівні матеріали та авіаційні гальмівні матеріали. Метод класифікації простий і простий для розуміння. Один розділений відповідно до типу матеріалу. Цей метод класифікації є більш науковим. Сучасні гальмівні матеріали, в основному, включають наступні три категорії: гальмівні матеріали на основі смоли (азбестовані гальмівні матеріали, гальмівні матеріали, що не належать до асбестів, паперові гальмівні матеріали), порошкові металургійні гальмівні матеріали, вуглець/вуглецеві композитні матеріали та керамічні гальмівні матеріали.
По -третє, автомобільні гальмівні матеріали
1, тип автомобільних гальмівних матеріалів відповідно до виробничого матеріалу відрізняється. Його можна розділити на аркуш азбесту, напівметалевий лист або низький металевий лист, аркуш Nao (без азбесту органічної речовини), вуглецевий лист та керамічний лист.
1.1.ASBESTOS Лист
З самого початку азбест використовується як арматура для гальмівних прокладок, оскільки азбестове волокно має високу міцність та високу температуру, тому він може відповідати вимогам гальмівних прокладок та дисків зчеплення та прокладок. Це волокно має сильну здатність до розтягування, навіть може відповідати високій сталі і може витримати високі температури 316 ° C. Більше того, азбест порівняно дешевий. Він витягується з руди амфіболи, яка міститься у великих кількостях у багатьох країнах. Матеріали тертя азбесту в основному використовують азбестове волокно, а саме силікат гідратного магнію (3mgo · 2sio2 · 2h2o) як арматура. Додано наповнювач для коригування властивостей тертя. Органічний матричний композитний матеріал отримують шляхом натискання клею в гарячій формі преси.
До 1970 -х. Листи тертя азбесту широко використовуються у світі. І довго домінував. Однак через низькі показники передачі тепла азбесту. Тепло тертя не може швидко розсіюватися. Це призведе до потовщення теплового розпаду шару тертя. Збільшити знос матеріалу. Тим часом. Кристалічна вода азбестового волокна осаджується вище 400 ℃. Властивість тертя значно зменшується, а знос різко збільшується, коли він досягає 550 ℃ або більше. Кришталева вода значною мірою втрачена. Посилення повністю втрачається. Що ще важливіше. Це медично доведено. Азбест - це речовина, яка має серйозне пошкодження органів дихання людини. Липень 1989 р. Агентство охорони навколишнього природного середовища США (EPA) оголосило, що заборонить імпорт, виробництво та обробку всіх продуктів азбесту до 1997 року.
1.2, напівметалевий лист
Це новий тип матеріалу тертя, розроблений на основі матеріалу органічного тертя та традиційного матеріалу тертя металургії порошку. Він використовує металеві волокна замість азбестових волокон. Це матеріал для тертя, що не є асбестом, розроблений американською компанією Bendis на початку 1970-х.
"Напівметальні" гібридні гальмівні колодки (напівмет) в основному виготовлені з шорсткої сталевої вовни як армуючого волокна та важливої суміші. Азбест та несбест органічні гальмівні прокладки (NAO) можна легко відрізнити від зовнішності (тонкі волокна та частинки), а також мають певні магнітні властивості.
Напівметалічні матеріали тертя мають такі основні характеристики:
(l) Дуже стабільний нижче коефіцієнта тертя. Не виробляє тепловий розпад. Хороша термічна стабільність;
(2) Хороша стійкість до зносу. Термін служби в 3-5 разів перевищує терміни тертя азбесту;
(3) хороші показники тертя при високому навантаженні та стабільному коефіцієнті тертя;
(4) Хороша теплопровідність. Градієнт температури невеликий. Особливо підходить для менших продуктів для гальмівного диска;
(5) Маленький гальмівний шум.
Сполучені Штати, Європа, Японія та інші країни почали сприяти використанню великих районів у 1960 -х роках. Напівмостійкість напівметалевого листа перевищує 25% вище, ніж у азбестовому листі. В даний час він займає домінуючу позицію на ринку гальмівних майданчиків у Китаї. І більшість американських автомобілів. Особливо автомобілі та пасажирські та вантажні транспортні засоби. Напівметалева гальмівна підкладка становила більше 80%.
Однак продукт також має такі недоліки:
(l) Сталеве волокно легко іржавіє, легко притискувати або пошкодити пару після іржі, а міцність продукту зменшується після іржі, а знос збільшується;
(2) Висока теплопровідність, яка легко змусити гальмівну систему виробляти стійкість до газу при високій температурі, що призводить до шару тертя та відшарування сталевої пластини:
(3) Висока твердість пошкодить подвійний матеріал, що призводить до балаканини та низькочастотного гальмівного шуму;
(4) Висока щільність.
Хоча "напівметал" не має невеликих недоліків, але через його хорошу стабільність виробництва, низька ціна, він все ще є кращим матеріалом для автомобільних гальмівних колодок.
1.3. Nao Film
На початку 1980-х у світі було різноманітне гібридне волокно, підкріплене гальмівними підкладками, що не містить азбесту, тобто третього покоління гальмівних прокладок типу Nao типу Nao. Її мета-компенсувати дефекти сталевих волокон, одноразових напівметалічних гальмівних матеріалів, використовувані волокна-це рослинне волокно, арамонне волокно, скляне волокно, керамічне волокно, вуглецеве волокно, мінеральне волокно тощо. Через застосування декількох волокон волокна в гальмівній підкладці доповнюють один одного в продуктивності, і легко розробити формулу гальмівної підкладки з відмінними комплексними показниками. Основна перевага аркуша NAO полягає у підтримці хорошого гальмувального ефекту при низькій або високій температурі, зменшення зносу, зменшення шуму та продовження терміну служби гальмівного диска, що представляє поточний напрямок розвитку матеріалів тертя. Матеріал тертя, що використовується всі всесвітньо відомі бренди гальмівних колодок Benz/Philodo,-це органічний матеріал без азбесту третього покоління, який може вільно гальмувати при будь-якій температурі, захищати життя водія та максимізувати термін експлуатації гальмівного диска.
1.4, вуглецевий лист
Матеріал тертя вуглецю з вуглецю - це своєрідний матеріал з вуглецевим матрицем, армованою вуглецевим волокном. Його фрикційні властивості відмінні. Низька щільність (лише сталь); Рівень високої ємності. Він має значно більшу теплоємність, ніж порошкові металургічні матеріали та сталь; Висока теплоінтенсивність; Немає деформації, явища адгезії. Робоча температура до 200 ℃; Гарне тертя та носіння. Довгий термін служби. Коефіцієнт тертя стабільний і помірний під час гальмування. Композитні аркуші вуглецю вперше використовувались у військових літальних апаратах. Пізніше він був прийнятий гоночними автомобілями Формули -1, що є єдиним застосуванням вуглецевих матеріалів у автомобільних гальмівних прокладках.
Матеріал тертя вуглецю з вуглецю - це особливий матеріал з тепловою стійкістю, стійкістю до зносу, електричною провідністю, специфічною міцністю, специфічною еластичністю та багатьма іншими характеристиками. Однак матеріали для тертя вуглецю-вуглецю також мають такі недоліки: коефіцієнт тертя нестабільний. На нього сильно впливає вологість;
Погана стійкість до окислення (сильне окислення відбувається вище 50 ° С у повітрі). Високі вимоги до навколишнього середовища (сухе, чисте); Це дуже дорого. Використання обмежується спеціальними полями. Це також головна причина, чому обмежуючі вуглецеві матеріали важко широко сприяти.
1.5, керамічні шматки
Як новий продукт у матеріалах тертя. Керамічні гальмівні прокладки мають переваги ні шуму, ні падіння золи, ні корозії колеса, тривалого терміну служби, захисту навколишнього середовища тощо. Керамічні гальмівні колодки спочатку були розроблені японськими компаніями гальмівних майданчиків у 90 -х роках. Поступово стає новим улюбленцем ринку гальмівних майданчиків.
Типовим представником тертя на основі кераміки є композити C/ C-SIC, тобто карбідні композити карбіду з вуглецевим волокном C/ SIC. Дослідники з Університету Штутгарта та Німецького дослідницького інституту аерокосмічних досліджень вивчали застосування композитів C/ C-SIC у галузі тертя та розробили гальмівні колодки C/ C-SIC для використання в автомобілях Porsche. Національна лабораторія Oak Ridge з передовими композитами Honeywell, Honeywellairaratf Lnading Systems та Honeywell Commercewell Systems, що компанія працює разом над розробкою дешевих композитних гальмівних колодок C/SIC для заміни чавуну та чавунних сталевих гальмівних прокладок, що використовуються у важких транспортних засобах.
2, Вуглецева керамічна композитна гальмівна прокладка Переваги:
1, порівняно з традиційними сірими чавунними гальмівними колодками, вага вуглецевих керамічних гальмівних прокладок зменшується приблизно на 60%, а не сусснізована маса зменшується майже на 23 кілограми;
2, коефіцієнт тертя гальма має дуже високе збільшення, швидкість реакції гальма збільшується і ослаблення гальма зменшується;
3, подовження на розтяг вуглецевих керамічних матеріалів коливається від 0,1% до 0,3%, що є дуже високим значенням для керамічних матеріалів;
.
5, щоб протистояти сильному вогні, між гальмівним поршнем та гальмівним вкладишем є керамічна теплоізоляція;
6, керамічний гальмівний диск має надзвичайну міцність, якщо нормальне використання - це безкоштовна заміна, а звичайний гальмівний диск із чавунами, як правило, використовується протягом декількох років для заміни.
Час посади: вересень-08-2023