【文章內(nèi)容簡介】 經(jīng)不再是只單純著眼于產(chǎn)品的摩擦系數(shù)和磨損性能，而是從摩擦片與剎車盤表面的相互作用去分析摩擦材料的工作原理。所以作為摩擦材料的粘合劑材料，不再僅限于樹脂與橡膠，而 是已經(jīng)拓展到了利用金屬粉末或金屬硫化物在高溫下所具有的特殊性能，來減少樹脂在摩擦材料中的使用比例，彌補樹脂及橡膠在高溫條件下的不足，改善高溫時在剎車片與剎車盤之間形成的轉(zhuǎn)移膜的結(jié)構(gòu)與性能，進而提高摩擦片的摩擦性能以及其與剎車盤的磨損性能，從而達到提高制動的安全性能、舒適性能和環(huán)保性能。 １４ 因此說，在采用高性能的樹脂來提高摩擦材料性能的同時，應(yīng)更多地關(guān)注和利用一些金屬粉末或金屬硫化物以改善摩擦過程中形成的轉(zhuǎn)移膜的形狀與結(jié)構(gòu)，使靜態(tài)摩擦系數(shù)與動態(tài)摩擦系數(shù)達到相對的平衡，確保剎車片與剎車盤具有良好摩擦性能的同時，達 到提高摩擦材料的速度與壓力敏感性、消除高溫衰退、減少噪音、減少落灰的目的。 （三）摩擦性能調(diào)節(jié)劑 （ 1）無機材料 以往在摩擦材料中對無機物的應(yīng)用，大部分也就是用一些礦物質(zhì)，如重晶石、鉻鐵礦、長石粉等等。眾所周知，這樣的材料，其穩(wěn)定性隨著礦源的不同和生產(chǎn)批次的不同都有很大的差異，所以不但使不同批次摩擦材料的穩(wěn)定性得不到保證，而且在選材上也有很大的限制。因此，在這些材料的應(yīng)用上盡量地使用那些經(jīng)過深加工且結(jié)構(gòu)與成份更為一致的礦物材料。當然對于那些經(jīng)過復(fù)合加工的摩擦性能調(diào)節(jié)劑，也可以在慎重的分析研究后加以利用，這樣 產(chǎn)品才能夠經(jīng)得住市場與時間的考驗。 （ 2）有機材料 在現(xiàn)在的摩擦材料中，有機摩擦性能調(diào)節(jié)劑的作用已經(jīng)得到了廣大摩擦材料技術(shù)工作者的認同，尤其是在提高摩擦材料制動舒適性方面，如橡膠粉、輪胎粉、摩擦粉以及一些高分子材料等。雖然在不同的廠家均得到了不同程度的應(yīng)用，但還沒有多少廠家能夠?qū)@些材料進行深入細致的研究，進而向原材料供應(yīng)商明確地提出需要材料的理化性能指標，分子量的大小，材料本身的固化程度等相關(guān)的技術(shù)指標，從而使其更好地為提高摩擦材料的綜合性能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。只是停留在市場有什么用什么，還沒有達到能夠明確 向供應(yīng)商提出要求以開發(fā)更佳材料的程度，也就是說對這些材料的真正作用還沒有很好的掌握。另一方面，目前國內(nèi)還沒有多少原材料供應(yīng)商能在這些材料的 １５ 開發(fā)上獲得突破，形成一些應(yīng)用于摩擦材料方面的專業(yè)型號，并指導(dǎo)摩擦材料行業(yè)的技術(shù)人員對其正確地應(yīng)用。因此無論是摩擦材料技術(shù)工作者還是原材料制造商都就應(yīng)在這些方面多做些工作，根據(jù)已經(jīng)掌握的信息對有機摩擦性能調(diào)節(jié)劑的結(jié)構(gòu)和性能進行細致的探討，以解決長期依賴進口材料來滿足技術(shù)要求的被動局面，達到提高產(chǎn)品性能降低制造成本的目的。 （ 3）摩擦性能調(diào)節(jié)劑的結(jié)構(gòu) 摩擦性能調(diào)節(jié)劑在改善摩 擦材料綜合性能過程中起著非常關(guān)鍵的作用，過去國內(nèi)摩擦材料技術(shù)工作者在材料品種的選擇上做了大量的研究，并且對其形狀和結(jié)構(gòu)也做了相應(yīng)的探討，但與世界先進水平相比還有很大的差距。今后的研究工作不但要在選材上不斷擴大應(yīng)用范圍，而且要對每種材料的粒度分布作出明確的規(guī)定，并且對其理化性能提出詳細的技術(shù)參數(shù)，同時在配方的研究過程中，對于同一種材料的應(yīng)用，要根據(jù)其形狀與粒度進行多種型號的搭配使用，以確保其優(yōu)點在摩擦材料中得到充分的發(fā)揮。 根據(jù)以上的分析可以看出，摩擦材料用國產(chǎn)原材料的粗放型狀態(tài)目前還是制約我國摩擦材料發(fā)展的 主要原因之一。雖然我們可以通過進口獲得優(yōu)良的原材料，但其高昂的價格、較長的采購周期都在制約著我們的實際應(yīng)用，因此說培養(yǎng)一批優(yōu)秀的原材料供應(yīng)商，將會對提高我國摩擦材料的發(fā)展水平起到極大的推動作用。這不但是原材料供應(yīng)商自身修煉內(nèi)功的當務(wù)之急，也是我國摩擦材料技術(shù)工作者不可推卸的責任。 配方體系的國內(nèi)外技術(shù)狀況和發(fā)展趨勢 摩擦材料發(fā)展到今天，摩擦材料的配方體系也發(fā)生了很大的變化，石棉配方是較早的配方體系，也是應(yīng)用時間最長的配方體系，雖然現(xiàn)在很多國家和地區(qū)已經(jīng)禁止了石棉在摩擦材料中的應(yīng)用，但在一些發(fā)展中 國家，石棉配方仍然是摩擦材料市場的主宰。就我國目前的 １６ 現(xiàn)狀來說，石棉摩擦材料在某些領(lǐng)域還占據(jù)著相當大的比例，尤其是在重型車剎車片市場。 90年代初，隨著我國汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，我國的無石棉摩擦材料首先在乘用車領(lǐng)域得到了較快的發(fā)展。部份企業(yè)開始了對半金屬摩擦材料的研究、開發(fā)和生產(chǎn)。到了 90年代后期，隨著半金屬配方體系的逐漸成熟以及纖維材料可供選擇范圍的擴大，不少企業(yè)開始了對少金屬摩擦材料的研究和開發(fā)，現(xiàn)在有相當一部分企業(yè)在少金屬配方的研究上已經(jīng)取得了很大的成功。 從目前世界范圍內(nèi)摩擦材料的發(fā)展來看，對半金屬配方 的研究和應(yīng)用，最成功的應(yīng)屬北美；對少金屬配方研究和應(yīng)用，最成功的應(yīng)屬歐洲；對 NAO配方的研究和應(yīng)用，最成功的應(yīng)屬日本。但是縱觀整個世界摩擦材料的發(fā)展趨勢，雖然各種配方體系都有其應(yīng)用的市場，但少金屬配方和 NAO配方已經(jīng)成為摩擦材料發(fā)展的主流，現(xiàn)在 NAO配方摩擦材料已經(jīng)占據(jù)了北美主機市場的 60％以上，雖然少金屬摩擦材料還在占據(jù)著歐洲摩擦材料市場的主導(dǎo)地位，但已經(jīng)有相當多的主機和售后市場已對 NAO配方摩擦材料有了一定的需求。因此說，成熟半金屬配方，完善少金屬配方，開發(fā) NAO配方，是摩擦材料的發(fā)展方向。 現(xiàn)在，雖然 我國在半金屬和少金屬配方的研究上與國際先進水平的差距正在逐步縮小，尤其是在半金屬配方的研究上也獲得了一定的成功，但對 NAO配方的研究才剛剛開始，還需要我國摩擦材料行業(yè)的技術(shù)工作者做出很大的努力。 生產(chǎn)工藝的國內(nèi)外技術(shù)狀況和發(fā)展趨勢 國外發(fā)達國家首先根據(jù)模糊理論，通過建立材料配方數(shù)據(jù)庫，基本實現(xiàn)了計算機控制自動配料，根據(jù)車型、品質(zhì)要求的差異，采用多種不同的配方。多種不同的配方同時進行，配混料量大，減少了人工配料的誤差。配料系統(tǒng)包括：料倉、供料裝置、輸入裝置、稱量裝置、混料機、計算機控制系統(tǒng)等。國外 發(fā)達國家大多使用大噸位壓力機， １７ 模具結(jié)構(gòu)簡單，更換容易，采用計算機控制技術(shù)，基本實現(xiàn)了壓力、溫度、時間三大影響因素的自動控制，不僅大幅度提高了產(chǎn)品質(zhì)量，減少了廢品，改善了環(huán)境，而且勞動生產(chǎn)率非常高。國外許多企業(yè)還采用了預(yù)成型工藝，稱料精度高，熱壓機效率更高，物料分散性好，產(chǎn)品密度均勻，實現(xiàn)了一人多機?；竟に嚵鞒倘缦拢号淞稀炝稀A(yù)壓成型→熱壓固化→熱處理→機械加工→表面處理→印標→包裝。為了解決和滿足特殊產(chǎn)品的需求，國外將編織纏繞生產(chǎn)工藝作為摩擦材料模壓生產(chǎn)工藝的重要補充。這一工藝主要采用了自動控制的編織機 和纏繞機、浸噴處理裝置、烘干系統(tǒng)，以及其他先進的輔助工裝設(shè)備?；竟に嚵鞒倘缦拢悍鞘蘩w維→ (橡膠→混煉→切片 +溶劑→膠料→樹脂 +溶劑→樹脂漿液→ )浸漬干燥→編織纏繞→熱壓固化→熱處理→機械加工→清洗干燥→印標→包裝。 無石棉有機摩擦材料的生產(chǎn)工藝是從原料的混合開始，然后冷成型或熱成型，得到成型件，或者通過軋制、擠壓成型和編織法得到預(yù)成型坯。再將預(yù)成型坯切割加工得到成型件，最后將成型件粘結(jié)到鋼背上去，在 250℃以上溫度條件下固結(jié)。燒結(jié)摩擦材料的制造工藝一般是：混合、成型和燒結(jié)。燒結(jié)溫度常在 700～ 90O℃。 濕式燒結(jié)摩擦材料有兩種不同的制造工藝。美國、英國、日本常用壓制成型工藝技術(shù)，而歐洲其他國家則大量采用噴灑技術(shù)。噴灑技術(shù)是將混合粉末噴灑到鋼背的兩面上，然后燒結(jié)，再通過熱平整和精壓來提高材料的密度和強度。這種技術(shù)的優(yōu)點是不需要昂貴的壓模，而且可以在噴灑過程或壓制過程中開油槽，因而，可以充分利用原料，減少材料的浪費。另外，這種技術(shù)制造的材料比壓制技術(shù)制造的材料更能保持多孔性。紙基摩擦材料的制造工藝是從纖維、填料和水混合成的漿料開始，然后在造紙機上造出生紙，再用液態(tài)樹脂浸漬生紙，浸漬后的生紙加工成型以后，在壓力作 用和較高溫度 (140～ 200℃ )下與鋼背固結(jié)連接，最后一步通常是在材料表面開油槽。石墨摩擦材料的制造過程主要包 １８ 括 3步：混合、壓制和固結(jié)。將粉末狀的生料混合并壓制得到壓坯，然后將壓坯與鋼背在壓力作用和較高溫度 (250℃ )下進行固結(jié)連接，與此同時，合成樹脂也被固化。 其他許多先進技術(shù)也逐步用于摩擦材料行業(yè)，如對金屬纖維的軟化處理，對非金屬纖維的浸漬處理，對硬質(zhì)原料粉末的球化處理，噴涂、擠壓、大氣壓力固結(jié)技術(shù)，組合固結(jié)，混粉技術(shù)，快速多項移動成型技術(shù)，以及后續(xù)加工和表面處理等，均是為了全面提高材料的綜合性能。另外 ，國外還發(fā)展了一些新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備，如低中溫固結(jié)和組合，即壓制成型和固結(jié)一體化，連續(xù)式、全封閉工藝體系；擠壓一固結(jié)一體化工藝體系，注塑成型和固結(jié)工藝體系等取代了傳統(tǒng)的單件單模壓制成型；制備過程還采用了過程統(tǒng)計控制技術(shù)，既大大提高了生產(chǎn)率，又能穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。 測試標準 的國內(nèi)外技術(shù)狀況和發(fā)展趨勢 國際上的標準主要有歐洲系、美國系、日本 (日本汽車工業(yè)協(xié)會標準 )和 ISO系列，最近制訂的 ISO標準系列中的工作組草案，主要參照歐洲標準制訂。美國標準主要有 SAE、 FMVSS、 AMECA等；歐洲標準主要為 法規(guī)，如 ECE (RI RI3H、 R90)、 EEC71/320及歐洲摩擦材料標準化工作組的技術(shù)規(guī)范 (AK，如 AK規(guī)范、 AK AK AK AKM)和EUROSPEC；日本標準有 JASO和 JIS。美國和歐洲標準又基本分為主機配套用如 FMVSS中的 FMVSS12 12 10 135及 AMECA和 R1 R13H及 ISOI1057，換裝 (售后 )標準如 SAE24 TP121， R90及滿足 ECER1 3最低要求等。在美國無強制性標準，但售前必須被批準；歐洲為法規(guī)市場，售前必須進行 EMARK認證。 ISO154842021(DIS)標準為建立質(zhì)量控制方法和標準，通過世界性的合作， ISO／ TC22／ WG2制訂了ISO154842021(DIS)。該標準引用了 SAE、 JASO、 JISD、 ECE R90，通過 ISO15484的實施，能使汽車摩擦材料在投產(chǎn)前的產(chǎn)品得到確認；同時標準規(guī)定了產(chǎn)品可靠性試驗項目和必須的試驗檢驗標準，明確了從 １９ 質(zhì)量計劃到生產(chǎn)全過程的監(jiān)控。因此，它是一個較完善的標準。 雖 然 目 前 我 國 有 GB57632021 、 GB ／ T57641998 、 GB ／T118342021三項摩擦材料產(chǎn)品標準， QC／ T4