摩擦材料及碳陶刹车的演变发展

  摩擦材料的演变发展,经历了100多年的历史。1897年英国人Aerbert  frood发明了制动片,用于马车和早期的汽车,并建立了上个生产摩擦材料的Ferodo公司;随后在1909年该公司发明了上个固化石绵基刹车片,1968年发明了上个半金属基刹车片。
  鼓式制动器是早形式的汽车制动器,在盘式制动器出现以前,广泛用于各类汽车。20世纪50年代早期,美国的Bendix公司用于汽车的盘式制动器获得了,盘式制动器开始大量使用。
  1942年我国石礼耕先生研制的离合器片标志着摩擦材料的诞生。
  在1999 年法兰克福国际汽车交易会(IAA)上,碳陶刹车盘次被揭开了神秘的面纱。高科技材料的使用彻底颠覆了传统的刹车盘技术:与传统的灰铸铁刹车盘相比,碳陶刹车盘的重量减轻了大约50%,非悬挂质量减轻了近20 千克。
  碳陶刹车盘更显著的优点还有:刹车反应速度提高且制动衰减降低、热稳定性高、无热振动、踏板感觉极为舒适、操控性能提升、抗磨损性高等等。因此,碳陶刹车盘的使用寿命更长,而且几乎不会
  产生灰尘。初,保时捷公司于2001 年将碳陶刹车盘作为配套设备装配在911 GT2 型跑车上。此后,其他知名品牌汽车也陆续开始通过采用这一创新型刹车技术来提高车辆安全性并改善踏板舒适度。其中包括汽车制造商生产的奥迪、宾利、布加迪和兰博基尼等跑车与豪华汽车。
  优点在1999 年法兰克福国际汽车交易会(IAA)上,碳陶刹车片次被揭开了神秘的面纱。高科技材料的使用彻底颠覆了传统的刹车片技术:与传统的灰铸铁刹车片相比,碳陶刹车片的重量减轻了大约50%,非悬挂质量减轻了近20千克。碳陶刹车片更显著的优点还有:刹车反应速度提高且制动衰减降低、热稳定性高、无热振动、踏板感觉极为舒适、操控性能提升、抗磨损性高等等。因此,碳陶刹车片的使用寿命更长,而且几乎不会产生灰尘。初,保时捷公司于2001年将碳陶刹车片作为配套设备装配在911 GT2型跑车上。此后,其他知名品牌汽车也陆续开始通过采用这一创新型刹车技术来提高车辆安全性并改善踏板舒适度。其中包括汽车制造商生产的奥迪、宾利、布加迪和兰博基尼等跑车与豪华汽车。
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  材料碳陶刹车片的一个显著特征是它是采用陶瓷复合材料制造而成。碳陶刹车片本身及两侧的摩擦层均由碳纤维增强碳化硅材料制成。主要基体成分有碳化硅(SiC)和工业硅(Si)。碳纤维(C)增强了材料的强度。主要基体成分碳化硅决定着复合材料的硬度。碳纤维的作用是提高材料的机械强度并为材料提供技术应用中所需的断裂韧度。陶瓷复合材料的同韧性剪切断裂特性为其抗高热负载和机械负载性能提供了保障。因此,碳纤维增强碳化硅材料完美结合了碳纤维增强碳(C/C)和多晶碳化硅陶瓷这两者的物理特性。C/SiC 材料的拉断伸长率从 0.1% 到 0.3% 不等。这对于陶瓷材料而言是极高的数值。正因为具有这些特征,碳纤维增强碳化硅才成为高性能刹车制动系统的选材料:尤其是较轻的重量、良好的硬度、高压和高温条件下的稳定性、抗热冲击性和同韧性剪切断裂特性等特点延长了碳陶刹车片的使用寿命,并避免了传统灰铸铁刹车片因负载而产生的所有问题。
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