陶瓷剎車(chē)片的摩擦磨損性能的檢測(cè)
2018-09-06 / 管理員：遠(yuǎn)東
不管是摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性還是材料的磨損率, 新型陶瓷基剎車(chē)片都要優(yōu)于樹(shù)脂基剎車(chē)片。從 200℃ 到 350℃ 的升溫過(guò)程中, 樹(shù)脂基剎車(chē)片產(chǎn)生了較大的熱衰退,由 200℃的 0.44降到 350℃的 0.34 , 下降幅度達(dá) 22.7 %。磨損方面,150 ℃ 以前,樹(shù)脂基剎車(chē)片和陶瓷基剎車(chē)片相差不大, 即兩種材料低溫磨損接近； 200℃ 以后, 由于陶瓷基體具備優(yōu)異的高溫粘結(jié)效果, 成倍地提高了材料的耐磨性能。在 350℃時(shí),陶瓷剎車(chē)片的磨損率僅為 0.27 , 遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于樹(shù)脂基剎車(chē)片的 1.35 ,總的磨損率( 0.95)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于樹(shù)脂基剎車(chē)片( 3.23)。
經(jīng)過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)兩種剎車(chē)片定速試驗(yàn)后摩擦面表面經(jīng)歷高溫摩擦后, 陶瓷基剎車(chē)片表面平整光潔, 無(wú)剝落掉塊現(xiàn)象。
由于陶瓷配方采用了大量人工合成的無(wú)機(jī)和有機(jī)填料, 材料之間有良好的親和性,摩擦過(guò)程中形成了較好的摩擦層和轉(zhuǎn)移膜；同時(shí), 陶瓷粘結(jié)相在高溫下不會(huì)發(fā)生分解,且仍然具有良好的粘結(jié)效果, 各種填料能牢靠地鑲嵌在基體里面, 因此試驗(yàn)過(guò)程中摩擦系數(shù)穩(wěn)定,高溫?zé)崴ネ诵?。而?shù)脂基剎車(chē)片在低溫時(shí)摩擦膜較為完整, 摩擦表面光滑;經(jīng)過(guò)高溫摩擦后,高溫固化時(shí)樹(shù)脂的分解相對(duì)增加,分解形成的焦油狀物質(zhì)粘著在摩擦表面,使原來(lái)摩擦材料與對(duì)偶材料的干摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)檫吔缒Σ梁桶肓黧w摩擦的混合摩擦,導(dǎo)致摩擦系數(shù)大幅下降,材料發(fā)生熱衰退現(xiàn)象。同時(shí), 由于樹(shù)脂的大量熱分解,降低了其粘結(jié)作用,因而材料磨損加劇，導(dǎo)致摩擦材料表面凹凸不平, 有轉(zhuǎn)移膜,以及膜氧化、 破裂后形成的碎片, 材料發(fā)生了嚴(yán)重的熱衰退,熱氧化磨損嚴(yán)重。
從定速試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,新型陶瓷基摩擦材料表現(xiàn)出了優(yōu)異的摩擦磨損性能;為了進(jìn)一步模擬實(shí)際制動(dòng)工況,針對(duì)某高檔車(chē)型對(duì)陶瓷及樹(shù)脂基剎車(chē)片進(jìn)行了 1∶1臺(tái)架試驗(yàn), 試驗(yàn)結(jié)果表明陶瓷基剎車(chē)片的效能曲線較為平穩(wěn), 其摩擦系數(shù)穩(wěn)定性明顯高于樹(shù)脂基剎車(chē)片, 表現(xiàn)出良好的速度和壓力相關(guān)性。樹(shù)脂基剎車(chē)片一衰29% ,二衰28%; 陶瓷基剎車(chē)片一衰6%, 二衰13%。很顯然, 陶瓷基剎車(chē)片的衰退率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于樹(shù)脂基剎車(chē)片,其熱穩(wěn)定性能好。
和樹(shù)脂基剎車(chē)片相比,陶瓷基剎車(chē)片的摩擦系數(shù)表現(xiàn)出對(duì)制動(dòng)次數(shù)的不敏感性,整個(gè)曲線無(wú)明顯的大起大落 ,摩擦系數(shù)波動(dòng)范圍在 0.08以內(nèi),材料耐熱性能良好。樹(shù)脂基剎車(chē)片在二衰過(guò)后有微弱制動(dòng)噪音產(chǎn)生,這可能是由于樹(shù)脂高溫分解形成硬度較高的焦炭狀產(chǎn)物引起的；而陶瓷基剎車(chē)片整個(gè)制動(dòng)過(guò)程中較為平穩(wěn),無(wú)制動(dòng)噪音現(xiàn)象。
此外通過(guò)觀察兩種剎車(chē)片及對(duì)偶盤(pán)試驗(yàn)后的表面宏觀形貌可以看出陶瓷基剎車(chē)片摩擦表面較為光亮, 而樹(shù)脂基剎車(chē)片相對(duì)灰暗一些,表面附有薄薄的一層磨屑,落灰較多。這說(shuō)明陶瓷基剎車(chē)片的自清潔能力較強(qiáng),制動(dòng)過(guò)程中能不斷更新工作表面,形成穩(wěn)定的摩擦層,與剎車(chē)盤(pán)形成較好的貼合。制動(dòng)過(guò)程中,樹(shù)脂基摩擦片有輕微的傷盤(pán)現(xiàn)象,其對(duì)偶盤(pán)外環(huán)邊緣有一條較深的溝槽, 明顯是硬質(zhì)顆粒夾雜在盤(pán)和片之間,在摩擦正壓力的作用下切削制動(dòng)盤(pán)形成的,這也就能很好地解釋樹(shù)脂基剎車(chē)片制動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)的輕微噪聲現(xiàn)象。
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經(jīng)過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)兩種剎車(chē)片定速試驗(yàn)后摩擦面表面經(jīng)歷高溫摩擦后, 陶瓷基剎車(chē)片表面平整光潔, 無(wú)剝落掉塊現(xiàn)象。
由于陶瓷配方采用了大量人工合成的無(wú)機(jī)和有機(jī)填料, 材料之間有良好的親和性,摩擦過(guò)程中形成了較好的摩擦層和轉(zhuǎn)移膜；同時(shí), 陶瓷粘結(jié)相在高溫下不會(huì)發(fā)生分解,且仍然具有良好的粘結(jié)效果, 各種填料能牢靠地鑲嵌在基體里面, 因此試驗(yàn)過(guò)程中摩擦系數(shù)穩(wěn)定,高溫?zé)崴ネ诵?。而?shù)脂基剎車(chē)片在低溫時(shí)摩擦膜較為完整, 摩擦表面光滑;經(jīng)過(guò)高溫摩擦后,高溫固化時(shí)樹(shù)脂的分解相對(duì)增加,分解形成的焦油狀物質(zhì)粘著在摩擦表面,使原來(lái)摩擦材料與對(duì)偶材料的干摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)檫吔缒Σ梁桶肓黧w摩擦的混合摩擦,導(dǎo)致摩擦系數(shù)大幅下降,材料發(fā)生熱衰退現(xiàn)象。同時(shí), 由于樹(shù)脂的大量熱分解,降低了其粘結(jié)作用,因而材料磨損加劇，導(dǎo)致摩擦材料表面凹凸不平, 有轉(zhuǎn)移膜,以及膜氧化、 破裂后形成的碎片, 材料發(fā)生了嚴(yán)重的熱衰退,熱氧化磨損嚴(yán)重。
從定速試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,新型陶瓷基摩擦材料表現(xiàn)出了優(yōu)異的摩擦磨損性能;為了進(jìn)一步模擬實(shí)際制動(dòng)工況,針對(duì)某高檔車(chē)型對(duì)陶瓷及樹(shù)脂基剎車(chē)片進(jìn)行了 1∶1臺(tái)架試驗(yàn), 試驗(yàn)結(jié)果表明陶瓷基剎車(chē)片的效能曲線較為平穩(wěn), 其摩擦系數(shù)穩(wěn)定性明顯高于樹(shù)脂基剎車(chē)片, 表現(xiàn)出良好的速度和壓力相關(guān)性。樹(shù)脂基剎車(chē)片一衰29% ,二衰28%; 陶瓷基剎車(chē)片一衰6%, 二衰13%。很顯然, 陶瓷基剎車(chē)片的衰退率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于樹(shù)脂基剎車(chē)片,其熱穩(wěn)定性能好。
和樹(shù)脂基剎車(chē)片相比,陶瓷基剎車(chē)片的摩擦系數(shù)表現(xiàn)出對(duì)制動(dòng)次數(shù)的不敏感性,整個(gè)曲線無(wú)明顯的大起大落 ,摩擦系數(shù)波動(dòng)范圍在 0.08以內(nèi),材料耐熱性能良好。樹(shù)脂基剎車(chē)片在二衰過(guò)后有微弱制動(dòng)噪音產(chǎn)生,這可能是由于樹(shù)脂高溫分解形成硬度較高的焦炭狀產(chǎn)物引起的；而陶瓷基剎車(chē)片整個(gè)制動(dòng)過(guò)程中較為平穩(wěn),無(wú)制動(dòng)噪音現(xiàn)象。
此外通過(guò)觀察兩種剎車(chē)片及對(duì)偶盤(pán)試驗(yàn)后的表面宏觀形貌可以看出陶瓷基剎車(chē)片摩擦表面較為光亮, 而樹(shù)脂基剎車(chē)片相對(duì)灰暗一些,表面附有薄薄的一層磨屑,落灰較多。這說(shuō)明陶瓷基剎車(chē)片的自清潔能力較強(qiáng),制動(dòng)過(guò)程中能不斷更新工作表面,形成穩(wěn)定的摩擦層,與剎車(chē)盤(pán)形成較好的貼合。制動(dòng)過(guò)程中,樹(shù)脂基摩擦片有輕微的傷盤(pán)現(xiàn)象,其對(duì)偶盤(pán)外環(huán)邊緣有一條較深的溝槽, 明顯是硬質(zhì)顆粒夾雜在盤(pán)和片之間,在摩擦正壓力的作用下切削制動(dòng)盤(pán)形成的,這也就能很好地解釋樹(shù)脂基剎車(chē)片制動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)的輕微噪聲現(xiàn)象。
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