Тармазныя калодкі з'яўляюцца найбольш важнымі часткамі бяспекі ў тармазной сістэме, якія адыгрываюць вырашальную ролю ў якасці тармазнога эфекту, а добрая тармазная калодка з'яўляецца абаронцам людзей і транспартных сродкаў (самалётаў).
Па-першае, паходжанне тармазных калодак
У 1897 годзе Герберт Фруд вынайшаў першыя тармазныя калодкі (з выкарыстаннем баваўнянай ніткі ў якасці армавальнага валакна) і выкарыстоўваў іх у конных экіпажах і першых аўтамабілях, з якіх была заснавана сусветна вядомая кампанія Ferodo. Затым у 1909 годзе кампанія вынайшла першую ў свеце тармазную калодку на аснове зацвярдзелага азбесту; У 1968 годзе былі вынайдзены першыя ў свеце паўметалічныя тармазныя калодкі, і з таго часу фрыкцыйныя матэрыялы пачалі развівацца ў бок без азбесту. У краіне і за мяжой пачалі вывучаць розныя азбеставыя валакна, такія як сталёвае валакно, шкловалакно, араміднае валакно, вугляроднае валакно і іншыя прымянення ў фрыкцыйных матэрыялах.
Па-другое, класіфікацыя тармазных калодак
Ёсць два асноўных спосабу класіфікацыі тармазных матэрыялаў. Адзін падзелены выкарыстаннем устаноў. Такія, як аўтамабільныя тармазныя матэрыялы, тармазныя матэрыялы для цягнікоў і авіяцыйныя тармазныя матэрыялы. Метад класіфікацыі просты і зразумелы. Адзін дзеліцца па тыпу матэрыялу. Гэты метад класіфікацыі больш навуковы. Сучасныя тармазныя матэрыялы ў асноўным уключаюць наступныя тры катэгорыі: тармазныя матэрыялы на аснове смол (азбеставыя тармазныя матэрыялы, безазбеставыя тармазныя матэрыялы, тармазныя матэрыялы на папяровай аснове), тармазныя матэрыялы парашковай металургіі, вугляродныя/вугляродныя кампазітныя тармазныя матэрыялы і тармазныя матэрыялы на керамічнай аснове.
Па-трэцяе, аўтамабільныя тармазныя матэрыялы
1, тып аўтамабільных тармазных матэрыялаў у залежнасці ад матэрыялу вытворчасці адрозніваецца. Яго можна падзяліць на азбеставы ліст, паўметалічны ліст або ліст з нізкім утрыманнем металу, ліст NAO (без арганічных рэчываў), вугляродны вугляродны ліст і керамічны ліст.
1.1.Азбеставы ліст
З самага пачатку азбест выкарыстоўваўся ў якасці ўзмацняльнага матэрыялу для тармазных калодак, таму што азбеставае валакно валодае высокай трываласцю і ўстойлівасцю да высокіх тэмператур, таму можа адпавядаць патрабаванням тармазных калодак і дыскаў счаплення і пракладак. Гэта валакно валодае моцнай трываласцю на расцяжэнне, можа нават параўнацца з высакаякаснай сталі і можа вытрымліваць высокія тэмпературы да 316 °C. Больш за тое, азбест адносна танны. Яго здабываюць з амфиболовой руды, якая ў вялікай колькасці знаходзіцца ў многіх краінах. У азбеставых фрыкцыйных матэрыялах у якасці армавальнага валакна ў асноўным выкарыстоўваецца азбеставае валакно, а менавіта гідратаваны сілікат магнію (3MgO·2SiO2·2H2O). Дададзены напаўняльнік для рэгулявання фрыкцыйных уласцівасцяў. Кампазітны матэрыял з арганічнай матрыцай атрымліваецца прэсаваннем клею ў гарачай прэс-форме.
Да 1970-х гг. У свеце шырока выкарыстоўваюцца фрыкцыйныя лісты азбеставага тыпу. І дамінавалі доўгі час. Тым не менш, з-за дрэннай прадукцыйнасці перадачы цяпла азбесту. Цяпло трэння не можа рассейвацца хутка. Гэта прывядзе да патаўшчэння пласта тэрмічнага распаду паверхні трэння. Павышэнне зносу матэрыялу. Тым часам. Крышталічная вада азбеставага валакна выпадае ў асадак вышэй за 400 ℃. Уласцівасць трэння значна зніжаецца, а знос рэзка павялічваецца, калі тэмпература дасягае 550 ℃ або больш. Крышталёвая вада ў значнай ступені страчана. Паляпшэнне цалкам страчана. Больш важна. Гэта медыцынска даказана. Азбест - гэта рэчыва, якое моцна пашкоджвае органы дыхання чалавека. Ліпень 1989 г. Агенцтва па ахове навакольнага асяроддзя ЗША (EPA) абвясціла, што да 1997 г. забараніць імпарт, вытворчасць і перапрацоўку ўсіх азбеставых вырабаў.
1.2, паўметалічны ліст
Гэта новы тып фрыкцыйнага матэрыялу, распрацаваны на аснове арганічнага фрыкцыйнага матэрыялу і традыцыйнага фрыкцыйнага матэрыялу парашковай металургіі. У ім выкарыстоўваюцца металічныя валакна замест азбеставых валокнаў. Гэта безазбеставы фрыкцыйны матэрыял, распрацаваны амерыканскай кампаніяй Bendis у пачатку 1970-х гадоў.
«Паўметалічныя» гібрыдныя тармазныя калодкі (Semi-met) у асноўным вырабляюцца з грубай сталёвай ваты ў якасці армавальнага валакна і важнай сумесі. Азбеставыя і безазбеставыя арганічныя тармазныя калодкі (NAO) можна лёгка адрозніць па вонкавым выглядзе (дробныя валакна і часціцы), і яны таксама валодаюць пэўнымі магнітнымі ўласцівасцямі.
Паўметалічныя фрыкцыйныя матэрыялы валодаюць наступнымі асноўнымі характарыстыкамі:
(л) Вельмі стабільны ніжэй каэфіцыента трэння. Не выклікае тэрмічнага распаду. Добрая тэрмаўстойлівасць;
(2) Добрая зносаўстойлівасць. Тэрмін службы ў 3-5 разоў перавышае тэрмін службы азбеставых фрыкцыйных матэрыялаў;
(3) Добрыя характарыстыкі трэння пры высокай нагрузцы і стабільны каэфіцыент трэння;
(4) Добрая цеплаправоднасць. Тэмпературны градыент невялікі. Асабліва падыходзіць для меншых прадуктаў дыскавых тармазоў;
(5) Невялікі шум пры тармажэнні.
ЗША, Еўропа, Японія і іншыя краіны пачалі прапагандаваць выкарыстанне вялікіх тэрыторый у 1960-я гады. Зносаўстойлівасць ліста полуметала больш чым на 25% вышэй, чым у ліста азбесту. У цяперашні час ён займае дамінуючае становішча на рынку тармазных калодак у Кітаі. І большасць амерыканскіх аўтамабіляў. Асабліва легкавыя і легкавыя і грузавыя аўтамабілі. Паўметалічныя тармазныя накладкі склалі больш за 80%.
Аднак прадукт мае і наступныя недахопы:
(l) Сталёвае валакно лёгка ржавее, лёгка прыліпае або пашкоджвае пару пасля іржы, і трываласць прадукту зніжаецца пасля іржы, і знос павялічваецца;
(2) Высокая цеплаправоднасць, з-за якой тармазная сістэма лёгка стварае супраціў газу пры высокай тэмпературы, што прыводзіць да адрыву пласта трэння і сталёвай пласціны:
(3) Высокая цвёрдасць пашкодзіць двайны матэрыял, што прывядзе да балбатні і нізкачашчыннага шуму тармажэння;
(4) Высокая шчыльнасць.
Нягледзячы на тое, што "паўметал" мае невялікія недахопы, але з-за яго добрай стабільнасці вытворчасці, нізкай цаны, ён па-ранейшаму з'яўляецца пераважным матэрыялам для аўтамабільных тармазных калодак.
1.3. Фільм NAO
У пачатку 1980-х гадоў у свеце існавалі розныя гібрыдныя безазбеставыя тармазныя накладкі, армаваныя валакном, гэта значыць трэцяе пакаленне безазбеставых арганічных тармазных калодак тыпу NAO. Яго мэта складаецца ў тым, каб кампенсаваць дэфекты сталёвага валакна з адзіночных армаваных паўметалічных тармазных матэрыялаў, валокны, якія выкарыстоўваюцца з расліннага валакна, валакна арамонгу, шкловалакна, керамічнага валакна, вугляроднага валакна, мінеральнага валакна і гэтак далей. Дзякуючы прымяненню некалькіх валокнаў, валакна ў тармазной накладцы дапаўняюць адно аднаго ў прадукцыйнасці, і лёгка распрацаваць формулу тармазной накладкі з выдатнай комплекснай прадукцыйнасцю. Асноўная перавага ліста NAO заключаецца ў падтрыманні добрага тармазнога эфекту пры нізкай і высокай тэмпературы, памяншэнні зносу, зніжэнні шуму і падаўжэнні тэрміну службы тармазнога дыска, што прадстаўляе сучасны кірунак развіцця фрыкцыйных матэрыялаў. Фрыкцыйны матэрыял, які выкарыстоўваецца ўсімі сусветна вядомымі брэндамі тармазных калодак Benz/Philodo, - гэта арганічны матэрыял трэцяга пакалення NAO без азбесту, які можа свабодна тармазіць пры любой тэмпературы, абараняючы жыццё кіроўцы і павялічваючы тэрмін службы тармазоў. дыск.
1.4, карбон вуглярод ліст
Вугляродна-вугляродны кампазітны фрыкцыйны матэрыял - гэта матэрыял з вугляроднай матрыцай, армаванай вугляродным валакном. Яго фрыкцыйныя ўласцівасці выдатныя. Нізкая шчыльнасць (толькі сталь); Высокі ўзровень ёмістасці. Ён мае значна большую цеплаёмістасць, чым матэрыялы парашковай металургіі і сталь; Высокая цеплаінтэнсіўнасць; Няма дэфармацыі, з'ява адгезіі. Працоўная тэмпература да 200 ℃; Добрыя характарыстыкі трэння і зносу. Доўгі тэрмін службы. Каэфіцыент трэння стабільны і ўмераны пры тармажэнні. Вугляродна-вугляродныя кампазітныя лісты ўпершыню былі выкарыстаны ў ваенных самалётах. Пазней ён быў прыняты ў гоначных аўтамабілях Формулы-1, што з'яўляецца адзіным прымяненнем вугляродных матэрыялаў у аўтамабільных тармазных калодках.
Вугляродна-вугляродны кампазітны фрыкцыйны матэрыял - гэта спецыяльны матэрыял з тэрмічнай стабільнасцю, зносаўстойлівасцю, электраправоднасцю, удзельнай трываласцю, удзельнай пругкасцю і многімі іншымі характарыстыкамі. Аднак вугляродна-вугляродныя кампазітныя фрыкцыйныя матэрыялы таксама маюць наступныя недахопы: каэфіцыент трэння нестабільны. На гэта моцна ўплывае вільготнасць;
Дрэнная ўстойлівасць да акіслення (моцнае акісленне адбываецца пры тэмпературы вышэй за 50 ° C на паветры). Высокія патрабаванні да навакольнага асяроддзя (сухая, чыстая); Гэта вельмі дорага. Выкарыстанне абмежавана адмысловымі палямі. Гэта таксама асноўная прычына, па якой вугляродныя матэрыялы з абмежаваннем вугляроду цяжка шырока прасоўваць.
1,5, керамічныя кавалкі
Як новы прадукт у галіне фрыкцыйных матэрыялаў. Керамічныя тармазныя калодкі маюць такія перавагі, як адсутнасць шуму, адсутнасць попелу, адсутнасць карозіі ступіцах колы, працяглы тэрмін службы, ахова навакольнага асяроддзя і гэтак далей. Керамічныя тармазныя калодкі першапачаткова былі распрацаваны японскімі кампаніямі па выпуску тармазных калодак у 1990-х гадах. Паступова станеце новым улюбёнцам на рынку тармазных калодак.
Тыповым прадстаўніком фрыкцыйных матэрыялаў на аснове керамікі з'яўляюцца кампазіты C/C-sic, гэта значыць кампазіты C/SiC з матрыцай карбіду крэмнію, армаваныя вугляродным валакном. Даследчыкі з Універсітэта Штутгарта і Нямецкага інстытута аэракасмічных даследаванняў вывучылі прымяненне кампазітаў C/C-sic у галіне трэння і распрацавалі тармазныя калодкі C/C-SIC для выкарыстання ў аўтамабілях Porsche. Нацыянальная лабараторыя Ок-Рыджа з кампазітамі Honeywell Advnanced, сістэмамі HoneywellAireratf Lnading Systems і сістэмамі Honeywell CommercialVehicle Кампанія працуе разам над распрацоўкай недарагіх кампазітных тармазных калодак C/SiC для замены тармазных калодак з чыгуну і сталі, якія выкарыстоўваюцца ў цяжкіх транспартных сродках.
2, перавагі вугляродна-керамічных кампазітных тармазных калодак:
1, у параўнанні з традыцыйнымі тармазнымі калодкамі з шэрага чыгуну, вага вугляродна-керамічных тармазных калодак зніжаецца прыкладна на 60%, а маса без падвескі памяншаецца амаль на 23 кілаграмы;
2, каэфіцыент тармазнога трэння вельмі моцна павялічваецца, хуткасць рэакцыі тармажэння павялічваецца, а згасанне тармазоў памяншаецца;
3, падаўжэнне пры расцяжэнні вугляродна-керамічных матэрыялаў вагаецца ад 0,1% да 0,3%, што з'яўляецца вельмі высокім значэннем для керамічных матэрыялаў;
4, керамічная дыскавая педаль адчувае сябе надзвычай камфортна, можа адразу ствараць максімальную тармазную сілу на пачатковым этапе тармажэння, таму нават няма неабходнасці павялічваць сістэму дапамогі пры тармажэнні, а агульнае тармажэнне адбываецца хутчэй і карацей, чым традыцыйная тармазная сістэма. ;
5, каб супрацьстаяць высокай тэмпературы, ёсць керамічная цеплаізаляцыя паміж тармазным поршнем і тармазной накладкай;
6, керамічны тармазны дыск мае незвычайную даўгавечнасць, калі звычайнае выкарыстанне - гэта пажыццёвая бясплатная замена, а звычайны чыгунны тармазны дыск звычайна выкарыстоўваецца на працягу некалькіх гадоў для замены.
Час публікацыі: 8 верасня 2023 г