Pad brek adalah bahagian keselamatan paling kritikal dalam sistem brek, yang memainkan peranan penting dalam kualiti kesan brek, dan pad brek yang baik adalah pelindung orang dan kenderaan (pesawat).
Pertama, asal-usul pad brek
Pada tahun 1897, HerbertFrood mencipta pad brek pertama (menggunakan benang kapas sebagai gentian penguat) dan menggunakannya dalam kereta kuda dan kereta awal, dari mana Syarikat Ferodo yang terkenal di dunia diasaskan. Kemudian pada tahun 1909, syarikat itu mencipta pad brek berasaskan asbestos pepejal pertama di dunia; Pada tahun 1968, pad brek berasaskan separa logam pertama di dunia telah dicipta, dan sejak itu, bahan geseran telah mula berkembang ke arah bebas asbestos. Di dalam dan di luar negara mula mengkaji pelbagai gentian penggantian asbestos seperti gentian keluli, gentian kaca, gentian aramid, gentian karbon dan aplikasi lain dalam bahan geseran.
Kedua, klasifikasi pad brek
Terdapat dua cara utama untuk mengklasifikasikan bahan brek. Satu dibahagikan dengan penggunaan institusi. Seperti bahan brek kereta, bahan brek kereta api dan bahan brek penerbangan. Kaedah pengelasan adalah mudah dan mudah difahami. Satu dibahagikan mengikut jenis bahan. Kaedah pengelasan ini lebih saintifik. Bahan brek moden terutamanya merangkumi tiga kategori berikut: bahan brek berasaskan resin (bahan brek asbestos, bahan brek bukan asbestos, bahan brek berasaskan kertas), bahan brek metalurgi serbuk, bahan brek komposit karbon/karbon dan bahan brek berasaskan seramik.
Ketiga, bahan brek kereta
1, jenis bahan brek kereta mengikut bahan pembuatan adalah berbeza. Ia boleh dibahagikan kepada kepingan asbestos, kepingan separa logam atau kepingan logam rendah, kepingan NAO (bahan organik bebas asbestos), kepingan karbon karbon dan kepingan seramik.
1.1.Lembaran asbestos
Sejak awal lagi, asbestos telah digunakan sebagai bahan pengukuhan untuk pad brek, kerana gentian asbestos mempunyai kekuatan tinggi dan rintangan suhu tinggi, jadi ia boleh memenuhi keperluan pad brek dan cakera klac dan gasket. Gentian ini mempunyai kapasiti tegangan yang kuat, malah boleh menyamai keluli gred tinggi, dan boleh menahan suhu tinggi 316 ° C. Apatah lagi, asbestos agak murah. Ia diekstrak daripada bijih amphibole, yang terdapat dalam kuantiti yang banyak di banyak negara. Bahan geseran asbestos terutamanya menggunakan gentian asbestos, iaitu magnesium silikat terhidrat (3MgO·2SiO2·2H2O) sebagai gentian tetulang. Pengisi untuk melaraskan sifat geseran ditambah. Bahan komposit matriks organik diperoleh dengan menekan pelekat dalam acuan penekan panas.
Sebelum tahun 1970-an. Lembaran geseran jenis asbestos digunakan secara meluas di dunia. Dan dikuasai untuk masa yang lama. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh prestasi pemindahan haba asbestos yang lemah. Haba geseran tidak boleh dilesapkan dengan cepat. Ia akan menyebabkan lapisan pereputan haba permukaan geseran menebal. Tingkatkan pemakaian material. Dalam pada itu. Air kristal gentian asbestos dimendakan melebihi 400 ℃. Sifat geseran berkurangan dengan ketara dan haus meningkat secara mendadak apabila mencapai 550℃ atau lebih. Air kristal telah banyak hilang. Peningkatan itu hilang sepenuhnya. Yang lebih penting. Ia terbukti secara perubatan. Asbestos adalah bahan yang mempunyai kerosakan serius pada organ pernafasan manusia. Julai 1989. Agensi Perlindungan Alam Sekitar (EPA) AS mengumumkan bahawa ia akan mengharamkan import, pembuatan dan pemprosesan semua produk asbestos menjelang 1997.
1.2, kepingan separa logam
Ia adalah jenis bahan geseran baharu yang dibangunkan berdasarkan bahan geseran organik dan bahan geseran metalurgi serbuk tradisional. Ia menggunakan gentian logam dan bukannya gentian asbestos. Ia adalah bahan geseran bukan asbestos yang dibangunkan oleh Syarikat Bendis Amerika pada awal 1970-an.
Pad brek hibrid "Separuh logam" (Semi-met) kebanyakannya diperbuat daripada bulu keluli kasar sebagai gentian penguat dan campuran penting. Pad brek organik asbestos dan bukan asbestos (NAO) boleh dibezakan dengan mudah daripada rupa (gentian halus dan zarah), dan ia juga mempunyai sifat magnet tertentu.
Bahan geseran separa logam mempunyai ciri-ciri utama berikut:
(l) Sangat stabil di bawah pekali geseran. Tidak menghasilkan pereputan haba. Kestabilan haba yang baik;
(2) Rintangan haus yang baik. Hayat perkhidmatan adalah 3-5 kali ganda daripada bahan geseran asbestos;
(3) Prestasi geseran yang baik di bawah beban tinggi dan pekali geseran yang stabil;
(4) Kekonduksian haba yang baik. Kecerunan suhu adalah kecil. Terutamanya sesuai untuk produk brek cakera yang lebih kecil;
(5) Bunyi brek kecil.
Amerika Syarikat, Eropah, Jepun dan negara-negara lain mula mempromosikan penggunaan kawasan yang luas pada tahun 1960-an. Rintangan haus kepingan separa logam adalah lebih daripada 25% lebih tinggi daripada kepingan asbestos. Pada masa ini, ia menduduki kedudukan dominan dalam pasaran pad brek di China. Dan kebanyakan kereta Amerika. Terutamanya kereta dan kenderaan penumpang dan kargo. Lapisan brek separuh logam telah menyumbang lebih daripada 80%.
Walau bagaimanapun, produk itu juga mempunyai kelemahan berikut:
(l) Gentian keluli mudah berkarat, mudah melekat atau merosakkan pasangan selepas berkarat, dan kekuatan produk berkurangan selepas karat, dan haus meningkat;
(2) Kekonduksian terma yang tinggi, yang mudah menyebabkan sistem brek menghasilkan rintangan gas pada suhu tinggi, mengakibatkan lapisan geseran dan detasmen plat keluli:
(3) Kekerasan yang tinggi akan merosakkan bahan dwi, mengakibatkan bunyi berbual dan bunyi brek frekuensi rendah;
(4) Ketumpatan tinggi.
Walaupun "separuh logam" tidak mempunyai kekurangan kecil, tetapi kerana kestabilan pengeluarannya yang baik, harga yang rendah, ia masih menjadi bahan pilihan untuk pad brek automotif.
1.3. Filem NAO
Pada awal 1980-an, terdapat pelbagai pelapik brek bebas asbestos bertetulang gentian hibrid di dunia, iaitu generasi ketiga pad brek jenis NAO bahan organik bebas asbestos. Tujuannya adalah untuk menebus kecacatan bahan brek separa logam bertetulang tunggal gentian keluli, gentian yang digunakan ialah gentian tumbuhan, gentian aramong, gentian kaca, gentian seramik, gentian karbon, gentian mineral dan sebagainya. Kerana penggunaan gentian berbilang, gentian dalam pelapik brek saling melengkapi dalam prestasi, dan mudah untuk mereka bentuk formula pelapik brek dengan prestasi komprehensif yang cemerlang. Kelebihan utama lembaran NAO adalah untuk mengekalkan kesan brek yang baik pada suhu rendah atau tinggi, mengurangkan haus, mengurangkan bunyi bising, dan memanjangkan hayat perkhidmatan cakera brek, mewakili arah pembangunan semasa bahan geseran. Bahan geseran yang digunakan oleh semua jenama terkenal dunia bagi pad brek Benz/Philodo ialah bahan organik bebas asbestos NAO generasi ketiga, yang boleh brek dengan bebas pada sebarang suhu, melindungi hayat pemandu, dan memaksimumkan hayat brek. cakera.
1.4, lembaran karbon karbon
Bahan geseran komposit karbon karbon adalah sejenis bahan dengan matriks karbon bertetulang gentian karbon. Sifat geserannya sangat baik. Ketumpatan rendah (keluli sahaja); Tahap kapasiti tinggi. Ia mempunyai kapasiti haba yang lebih tinggi daripada bahan metalurgi serbuk dan keluli; Keamatan haba yang tinggi; Tiada ubah bentuk, fenomena lekatan. Suhu operasi sehingga 200 ℃; Prestasi geseran dan haus yang baik. Hayat perkhidmatan yang panjang. Pekali geseran adalah stabil dan sederhana semasa brek. Lembaran komposit karbon-karbon pertama kali digunakan dalam pesawat tentera. Ia kemudiannya diterima pakai oleh kereta lumba Formula 1, yang merupakan satu-satunya penggunaan bahan karbon karbon dalam pad brek automotif.
Bahan geseran komposit karbon karbon adalah bahan khas dengan kestabilan terma, rintangan haus, kekonduksian elektrik, kekuatan khusus, keanjalan khusus dan banyak ciri lain. Walau bagaimanapun, bahan geseran komposit karbon-karbon juga mempunyai kelemahan berikut: pekali geseran tidak stabil. Ia sangat dipengaruhi oleh kelembapan;
Rintangan pengoksidaan yang lemah (pengoksidaan teruk berlaku melebihi 50 ° C di udara). Keperluan tinggi untuk alam sekitar (kering, bersih); Ia sangat mahal. Penggunaannya terhad kepada bidang khas. Ini juga merupakan sebab utama mengapa mengehadkan bahan karbon karbon sukar untuk dipromosikan secara meluas.
1.5, kepingan seramik
Sebagai produk baru dalam bahan geseran. Pad brek seramik mempunyai kelebihan tiada bunyi bising, tiada abu yang jatuh, tiada kakisan hab roda, hayat perkhidmatan yang panjang, perlindungan alam sekitar dan sebagainya. Pad brek seramik pada asalnya dibangunkan oleh syarikat pad brek Jepun pada tahun 1990-an. Secara beransur-ansur menjadi kesayangan baru pasaran pad brek.
Wakil tipikal bahan geseran berasaskan seramik ialah komposit C/ C-sic, iaitu komposit matriks karbida silikon bertetulang gentian karbon C/SiC. Penyelidik dari Universiti Stuttgart dan Institut Penyelidikan Aeroangkasa Jerman telah mengkaji aplikasi komposit C/ C-sic dalam bidang geseran, dan membangunkan pad brek C/ C-SIC untuk digunakan dalam kereta Porsche. Makmal Kebangsaan Oak Ridge dengan komposit Honeywell Advnance, HoneywellAireratf Lnading Systems dan sistem Honeywell CommercialVehicle Syarikat sedang bekerjasama untuk membangunkan pad brek komposit C/SiC kos rendah untuk menggantikan pad brek besi tuang dan keluli tuang yang digunakan dalam kenderaan tugas berat.
2, kelebihan pad brek komposit seramik karbon:
1, berbanding dengan pad brek besi tuang kelabu tradisional, berat pad brek seramik karbon dikurangkan sebanyak kira-kira 60%, dan jisim bukan penggantungan dikurangkan sebanyak hampir 23 kilogram;
2, pekali geseran brek mempunyai peningkatan yang sangat tinggi, kelajuan tindak balas brek meningkat dan pengecilan brek dikurangkan;
3, pemanjangan tegangan bahan seramik karbon berkisar antara 0.1% hingga 0.3%, yang merupakan nilai yang sangat tinggi untuk bahan seramik;
4, pedal cakera seramik berasa sangat selesa, dengan serta-merta boleh menghasilkan daya brek maksimum pada peringkat awal brek, jadi bahkan tidak perlu meningkatkan sistem bantuan brek, dan brek keseluruhan lebih cepat dan lebih pendek daripada sistem brek tradisional ;
5, untuk menahan haba yang tinggi, terdapat penebat haba seramik antara omboh brek dan pelapik brek;
6, cakera brek seramik mempunyai ketahanan yang luar biasa, jika penggunaan biasa adalah penggantian percuma seumur hidup, dan cakera brek besi tuang biasa biasanya digunakan untuk beberapa tahun untuk menggantikan.
Masa siaran: Sep-08-2023