브레이크 패드는 브레이크 시스템에서 가장 중요한 안전 부품으로 브레이크 효과의 품질에 결정적인 역할을하며 좋은 브레이크 패드는 사람과 차량 (항공기)의 보호자입니다.
첫째, 브레이크 패드의 기원
1897 년에 Herbertfrood는 첫 번째 브레이크 패드 (면 실을 강화 섬유로 사용)를 발명하여 말이 끄는 마차와 초기 자동차에 사용했으며 세계적으로 유명한 Ferodo 회사가 설립되었습니다. 그런 다음 1909 년 에이 회사는 세계 최초의 고형 석면 기반 브레이크 패드를 발명했습니다. 1968 년에 세계 최초의 반 금속 기반 브레이크 패드가 발명되었으며, 그 이후로 마찰 재료는 석면이없는쪽으로 발전하기 시작했습니다. 국내외에서는 강철 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 탄소 섬유 및 마찰 재료의 기타 응용과 같은 다양한 석면 교체 섬유를 연구하기 시작했습니다.
둘째, 브레이크 패드의 분류
브레이크 재료를 분류하는 두 가지 주요 방법이 있습니다. 하나는 기관의 사용으로 나뉩니다. 자동차 브레이크 재료, 트레인 브레이크 재료 및 항공 브레이크 재료와 같은. 분류 방법은 간단하고 이해하기 쉽습니다. 하나는 재료 유형에 따라 나뉩니다. 이 분류 방법은 더 과학적입니다. 현대식 브레이크 재료에는 주로 다음 세 가지 범주가 포함됩니다. 수지 기반 브레이크 재료 (석면 브레이크 재료, 비아 베스토즈 브레이크 재료, 종이 기반 브레이크 재료), 파우더 야금 브레이크 재료, 탄소/탄소 복합 브레이크 재료 및 세라믹 기반 브레이크 재료가 포함됩니다.
셋째, 자동차 브레이크 재료
1, 제조 재료에 따른 자동차 브레이크 재료의 유형은 다릅니다. 석면 시트, 반 금속 시트 또는 낮은 금속 시트, NAO (석면 자유 유기물) 시트, 탄소 탄소 시트 및 세라믹 시트로 나눌 수 있습니다.
1.1. Asbestos 시트
석면 섬유의 강도와 고온 저항이 높은 브레이크 패드 및 클러치 디스크 및 개스킷의 요구 사항을 충족 할 수 있기 때문에 처음부터 석면은 브레이크 패드의 강화 재료로 사용되었습니다. 이 섬유는 인장 용량이 강하고 고급 강철과 일치 할 수 있으며 316 ° C의 고온을 견딜 수 있습니다. 그것은 많은 국가에서 대량으로 발견되는 양서류 광석에서 추출됩니다. 석면 마찰 재료는 주로 석면 섬유, 즉 수화 된 마그네슘 규산염 (3MGO · 2SIO2 · 2H2O)을 강화 섬유로 사용합니다. 마찰 특성 조정을위한 필러가 추가됩니다. 유기 매트릭스 복합 재료는 핫 프레스 곰팡이에 접착제를 눌러 얻어진다.
1970 년대 이전. 석면 타입 마찰 시트는 세계에서 널리 사용됩니다. 오랫동안 지배적이었습니다. 그러나 석면의 열 전달 성능이 좋지 않기 때문입니다. 마찰 열은 빠르게 소산 될 수 없습니다. 마찰 표면의 열 붕괴 층이 두껍게됩니다. 재료 마모를 증가시킵니다. 그 동안. 석면 섬유의 결정수는 400 ℃ 이상으로 침전된다. 마찰 속성이 크게 줄어들고 550 ° 이상에 도달하면 마모가 크게 증가합니다. 결정수는 크게 손실되었습니다. 향상은 완전히 사라졌습니다. 더 중요하게. 의학적으로 입증되었습니다. 석면은 인간 호흡기 기관에 심각한 손상이있는 물질입니다. 1989 년 7 월. 미국 환경 보호국 (EPA)은 1997 년까지 모든 석면 제품의 수입, 제조 및 가공을 금지 할 것이라고 발표했다.
1.2, 반 금속 시트
유기 마찰 재료와 전통적인 분말 야금 마찰 재료를 기반으로 개발 된 새로운 유형의 마찰 재료입니다. 석면 섬유 대신 금속 섬유를 사용합니다. 1970 년대 초 American Bendis Company가 개발 한 비스비 마찰 자료입니다.
"반 금속"하이브리드 브레이크 패드 (반 메트)는 주로 강력한 섬유와 중요한 혼합물로 거친 강철 울로 만들어집니다. 석면 및 비아 베스토스 유기 브레이크 패드 (NAO)는 외관 (미세 섬유 및 입자)과 쉽게 구별 될 수 있으며 특정 자기 특성을 갖습니다.
반 금속 마찰 재료는 다음과 같은 주요 특성을 가지고 있습니다.
(l) 마찰 계수보다 매우 안정적입니다. 열 붕괴를 생성하지 않습니다. 좋은 열 안정성;
(2) 좋은 내마모성. 서비스 수명은 석면 마찰 재료의 3-5 배입니다.
(3) 고 부하 및 안정적인 마찰 계수 하에서 우수한 마찰 성능;
(4) 좋은 열전도율. 온도 구배는 작습니다. 더 작은 디스크 브레이크 제품에 특히 적합합니다.
(5) 작은 제동 소음.
미국, 유럽, 일본 및 기타 국가는 1960 년대에 넓은 지역의 사용을 촉진하기 시작했습니다. 반 금속 시트의 내마모성은 석면 시트보다 25% 이상 높습니다. 현재, 그것은 중국의 브레이크 패드 시장에서 지배적 인 위치를 차지하고 있습니다. 그리고 대부분의 미국 자동차. 특히 자동차, 승객 및화물 차량. 반 금속 브레이크 라이닝은 80%이상을 차지했습니다.
그러나 제품에는 다음과 같은 단점이 있습니다.
(l) 스틸 섬유는 녹을 쉽게 만들고 녹 후 쌍을 고착 시키거나 손상시키기 쉽고 녹이 후에 제품의 강도가 줄어들고 마모가 증가합니다.
(2) 브레이크 시스템이 고온에서 가스 저항성을 생성하기가 쉬운 높은 열전도율로, 마찰 층과 스틸 플레이트 분리를 초래합니다.
(3) 높은 경도는 이중 재료를 손상시켜 채터와 저주파 제동 노이즈를 초래할 것입니다.
(4) 고밀도.
"반 금속"에는 작은 결점이 없지만 생산 안정성이 우수하고 저렴한 가격으로 인해 자동차 브레이크 패드가 여전히 선호되는 재료입니다.
1.3. NAO 영화
1980 년대 초, 세계에는 다양한 하이브리드 섬유 강화 석면이없는 브레이크 라이닝, 즉 3 세대 석면이없는 유기물 NAO 타입 브레이크 패드가있었습니다. 그것의 목적은 강철 섬유 단일 강화 반 금속 브레이크 재료의 결함을 보충하는 것입니다. 사용 된 섬유는 식물 섬유, 아라몬 섬유, 유리 섬유, 세라믹 섬유, 탄소 섬유, 미네랄 섬유 등입니다. 다중 섬유의 적용으로 인해 브레이크 라이닝의 섬유는 성능에서 서로를 보완하며, 포괄적 인 성능으로 브레이크 라이닝 포뮬러를 쉽게 설계 할 수 있습니다. NAO 시트의 주요 장점은 저온 또는 고온에서 우수한 제동 효과를 유지하고, 마모를 줄이고, 소음을 줄이고, 마찰 재료의 현재 개발 방향을 나타내는 브레이크 디스크의 서비스 수명을 연장하는 것입니다. 벤츠/필로도 브레이크 패드의 세계적으로 유명한 브랜드가 사용하는 마찰 재료는 3 세대 NAO 석면이없는 유기 물질로, 모든 온도에서 자유롭게 제동하고 운전자의 수명을 보호하며 브레이크 디스크의 수명을 극대화 할 수 있습니다.
1.4, 탄소 탄소 시트
탄소 탄소 복합 마찰 재료는 탄소 섬유 강화 탄소 매트릭스를 갖는 일종의 재료입니다. 마찰 특성은 우수합니다. 저밀도 (강철 만); 고용량 수준. 분말 야금 재료 및 강철보다 열 용량이 훨씬 높습니다. 고열 강도; 변형, 접착 현상. 최대 200 ℃의 작동 온도; 좋은 마찰과 마모 성능. 긴 서비스 수명. 마찰 계수는 제동 중에 안정적이고 중간 정도입니다. 탄소 탄소 복합 시트는 군용 항공기에서 처음 사용되었습니다. 나중에는 자동차 브레이크 패드에서 탄소 탄소 재료를 유일하게 적용하는 포뮬러 1 레이싱 카 (Racing Cars)에 의해 채택되었습니다.
탄소 탄소 복합 마찰 재료는 열 안정성, 내마모성, 전기 전도성, 특정 강도, 특정 탄성 및 기타 여러 특성을 갖는 특수 재료입니다. 그러나, 탄소-탄소 복합 마찰 재료는 또한 다음과 같은 단점을 가지고있다. 마찰 계수는 불안정하다. 그것은 습도에 크게 영향을받습니다.
불량한 산화 저항성 (심한 산화는 공기 중 50 ° C 이상으로 발생합니다). 환경에 대한 높은 요구 사항 (건조하고 깨끗함); 매우 비쌉니다. 사용은 특수 필드로 제한됩니다. 이것이 또한 탄소 탄소 재료를 제한하는 것이 널리 홍보하기 어려운 주된 이유이기도합니다.
1.5, 세라믹 조각
마찰 재료의 새로운 제품으로. 세라믹 브레이크 패드는 소음 없음, 낙하산, 휠 허브 부식 없음, 긴 서비스 수명, 환경 보호 등의 장점이 있습니다. 세라믹 브레이크 패드는 원래 1990 년대 일본 브레이크 패드 회사에서 개발했습니다. 점차 브레이크 패드 시장의 새로운 달링이됩니다.
세라믹 기반 마찰 재료의 전형적인 대표자는 C/ C-SIC 복합재, 즉 탄소 섬유 강화 실리콘 카바이드 매트릭스 C/ SIC 복합재입니다. 슈투트가르트 대학교 (University of Stuttgart)와 독일 항공 우주 연구소 (German Aerospace Research Institute)의 연구원들은 마찰 분야에서 C/ C-SIC 복합재의 적용을 연구하고 포르쉐 자동차에 사용하기 위해 C/ C-SIC 브레이크 패드를 개발했습니다. Honeywell Advnanced Composites, Honeywellaireratf Lnading Systems 및 Honeywell Commercial-Vehicle Systems가있는 Oak Ridge National Laboratory는이 회사가 무거운 차량에 사용되는 주철 및 주조 강철 브레이크 패드를 대체하기 위해 저비용 C/SIC 복합 브레이크 패드를 개발하기 위해 협력하고 있습니다.
2, 탄소 세라믹 복합 브레이크 패드 장점 :
1, 전통적인 회색 주철 브레이크 패드와 비교하여, 탄소 세라믹 브레이크 패드의 무게는 약 60%감소하고, 비 중소 질량은 거의 23 킬로그램으로 감소된다;
도 2, 브레이크 마찰 계수는 매우 높은 증가, 브레이크 반응 속도가 증가하고 브레이크 감쇠가 줄어 듭니다.
3, 탄소 세라믹 물질의 인장 신장은 0.1% 내지 0.3%이며, 이는 세라믹 재료의 매우 높은 값이다.
4, 세라믹 디스크 페달은 매우 편안하고 제동기의 초기 단계에서 최대 제동력을 즉시 생성 할 수 있으므로 브레이크 어시스트 시스템을 늘릴 필요조차 없으며 전체 제동이 기존 제동 시스템보다 빠르고 짧습니다.
도 5, 고열에 저항하기 위해 브레이크 피스톤과 브레이크 라이너 사이에 세라믹 열 단열재가있다.
6, 세라믹 브레이크 디스크는 정상적인 사용이 평생 무료 교체 인 경우 굉장한 내구성을 가지고 있으며, 일반적인 주철 브레이크 디스크는 일반적으로 몇 년 동안 교체하기 위해 사용됩니다.
시간 후 : 9 월 8 일 -2023 년