브레이크 패드는 브레이크 시스템에서 가장 중요한 안전 부품으로 브레이크 효과의 품질에 결정적인 역할을 하며, 좋은 브레이크 패드는 사람과 차량(항공기)을 보호하는 역할을 합니다.
첫째, 브레이크 패드의 유래
1897년에 HerbertFrood는 최초의 브레이크 패드(면사를 강화 섬유로 사용)를 발명하여 마차와 초기 자동차에 사용했으며, 이를 바탕으로 세계적으로 유명한 Ferodo Company가 설립되었습니다. 그 후 1909년에 회사는 세계 최초의 고체 석면 기반 브레이크 패드를 발명했습니다. 1968년 세계 최초의 반금속 기반 브레이크 패드가 발명된 이후 마찰재는 석면 프리를 향해 발전하기 시작했습니다. 국내외에서는 강철 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 탄소 섬유 및 기타 마찰재 응용 분야와 같은 다양한 석면 대체 섬유를 연구하기 시작했습니다.
둘째, 브레이크 패드의 분류
브레이크 재료를 분류하는 방법에는 크게 두 가지가 있습니다. 하나는 기관의 활용에 따라 나누어진다. 자동차 브레이크 재료, 기차 브레이크 재료, 항공 브레이크 재료 등. 분류 방법은 간단하고 이해하기 쉽습니다. 하나는 재료의 종류에 따라 나누어집니다. 이 분류 방법은 더 과학적입니다. 현대 브레이크 재료에는 주로 수지 기반 브레이크 재료(석면 브레이크 재료, 비석면 브레이크 재료, 종이 기반 브레이크 재료), 분말 야금 브레이크 재료, 탄소/탄소 복합 브레이크 재료 및 세라믹 기반 브레이크 재료의 세 가지 범주가 포함됩니다.
세 번째, 자동차 브레이크 소재
1, 제조재료에 따라 자동차 브레이크 재료의 종류가 다르다. 석면 시트, 반금속 시트 또는 저금속 시트, NAO(무석면 유기물) 시트, 카본 카본 시트, 세라믹 시트로 나눌 수 있습니다.
1.1.석면시트
석면 섬유는 강도가 높고 내열성이 높아 브레이크 패드, 클러치 디스크 및 개스킷의 요구 사항을 충족할 수 있기 때문에 처음부터 석면은 브레이크 패드의 보강재로 사용되었습니다. 이 섬유는 인장력이 강하고 고급 강철에도 맞을 수 있으며 316°C의 고온을 견딜 수 있습니다. 게다가 석면은 상대적으로 저렴합니다. 그것은 많은 국가에서 대량으로 발견되는 각섬석 광석에서 추출됩니다. 석면마찰재는 주로 석면섬유, 즉 수화규산마그네슘(3MgO·2SiO2·2H2O)을 강화섬유로 사용한다. 마찰 특성을 조절하기 위한 필러가 추가됩니다. 유기 매트릭스 복합 재료는 핫 프레스 금형에서 접착제를 프레싱하여 얻습니다.
1970년대 이전. 석면형 마찰시트는 세계적으로 널리 사용되고 있습니다. 그리고 오랫동안 지배했습니다. 그러나 석면의 열 전달 성능이 좋지 않기 때문입니다. 마찰열은 빠르게 소멸될 수 없습니다. 마찰 표면의 열 붕괴층이 두꺼워지는 원인이 됩니다. 재료 마모를 증가시킵니다. 그동안. 석면섬유의 결정수는 400℃ 이상에서 석출됩니다. 550℃ 이상이 되면 마찰특성이 현저히 감소하고 마모가 급격히 증가합니다. 수정수는 대부분 손실되었습니다. 강화가 완전히 사라졌습니다. 더 중요한 것은. 의학적으로 입증되었습니다. 석면은 사람의 호흡 기관에 심각한 손상을 주는 물질입니다. 1989년 7월. 미국 환경보호청(EPA)은 1997년까지 모든 석면제품의 수입, 제조, 가공을 금지하겠다고 발표했다.
1.2, 반금속 시트
유기 마찰재와 전통적인 분말 야금 마찰재를 기반으로 개발된 새로운 유형의 마찰재입니다. 석면 섬유 대신 금속 섬유를 사용합니다. 1970년대 초 미국 벤디스컴퍼니(Bendis Company)가 개발한 비석면 마찰재이다.
"세미메탈(Semi-metal)" 하이브리드 브레이크 패드(Semi-met)는 주로 거친 스틸울을 강화 섬유로 사용하고 중요한 혼합물로 만들어집니다. 석면 및 비석면 유기 브레이크 패드(NAO)는 외관(미세 섬유 및 입자)으로 쉽게 구별할 수 있으며 일정한 자기 특성도 가지고 있습니다.
반금속 마찰재는 다음과 같은 주요 특성을 가지고 있습니다.
(l) 마찰계수 이하에서는 매우 안정적이다. 열 붕괴를 일으키지 않습니다. 좋은 열 안정성;
(2) 내마모성이 우수합니다. 수명은 석면 마찰재의 3~5배입니다.
(3) 고하중 하에서 마찰 성능이 좋고 마찰 계수가 안정적입니다.
(4) 열전도율이 좋다. 온도 구배가 작습니다. 특히 소형 디스크 브레이크 제품에 적합합니다.
(5) 작은 제동 소음.
미국, 유럽, 일본 등에서는 1960년대부터 대면적 이용을 장려하기 시작했다. 반금속 시트의 내마모성은 석면 시트보다 25% 이상 높습니다. 현재 중국 브레이크 패드 시장에서 지배적인 위치를 차지하고 있습니다. 그리고 대부분의 미국 자동차. 특히 자동차와 승객 및 화물 차량. 세미메탈 브레이크 라이닝이 80% 이상을 차지하고 있습니다.
그러나 이 제품에는 다음과 같은 단점도 있습니다.
(l) 강철 섬유는 녹슬기 쉽고, 녹이 발생한 후 쌍이 달라붙거나 손상되기 쉽고, 녹이 발생한 후 제품의 강도가 감소하고 마모가 증가합니다.
(2) 높은 열전도율로 인해 브레이크 시스템이 고온에서 가스 저항을 발생시켜 마찰층과 강판이 분리되기 쉽습니다.
(3) 경도가 높으면 이중 재료가 손상되어 채터링 및 저주파 제동 소음이 발생합니다.
(4) 고밀도.
"반금속"은 작은 단점이 없지만 생산 안정성이 좋고 가격이 저렴하기 때문에 여전히 자동차 브레이크 패드에 선호되는 소재입니다.
1.3. 나오 영화
1980년대 초, 세계에는 다양한 하이브리드 섬유 강화 무석면 브레이크 라이닝, 즉 3세대 무석면 유기물 NAO형 브레이크 패드가 있었습니다. 그 목적은 강철 섬유 단일 강화 반금속 브레이크 재료의 결함을 보완하는 것이며 사용되는 섬유는 식물 섬유, 아라몽 섬유, 유리 섬유, 세라믹 섬유, 탄소 섬유, 광물 섬유 등입니다. 다중 섬유의 적용으로 인해 브레이크 라이닝의 섬유는 성능면에서 서로 보완되며 우수한 종합 성능을 갖춘 브레이크 라이닝 공식을 설계하기 쉽습니다. NAO 시트의 주요 장점은 저온 또는 고온에서 우수한 제동 효과를 유지하고 마모를 줄이고 소음을 줄이며 브레이크 디스크의 수명을 연장하는 것입니다. 이는 현재 마찰재 개발 방향을 나타냅니다. 세계 유명 브랜드의 벤츠/필로도 브레이크 패드에 사용되는 마찰재는 3세대 NAO 무석면 유기재료로 어떠한 온도에서도 자유롭게 제동이 가능하여 운전자의 생명을 보호하며 브레이크 수명을 극대화합니다. 디스크.
1.4, 카본 카본 시트
탄소 탄소 복합 마찰재는 탄소 섬유 강화 탄소 매트릭스를 갖춘 일종의 재료입니다. 마찰 특성이 우수합니다. 저밀도(강철만 해당); 고용량 수준. 분말 야금 재료 및 강철보다 열용량이 훨씬 높습니다. 높은 열 강도; 변형, 접착 현상이 없습니다. 최대 200℃의 작동 온도; 마찰 및 마모 성능이 좋습니다. 긴 서비스 수명. 제동 중에 마찰 계수는 안정적이고 적당합니다. 탄소-탄소 복합시트는 군용 항공기에 처음으로 사용되었습니다. 이후 포뮬러 1 경주용 자동차에 채택되었는데, 이는 자동차 브레이크 패드에 탄소탄소 소재를 유일하게 적용한 것입니다.
탄소 탄소 복합 마찰재는 열 안정성, 내마모성, 전기 전도성, 비강도, 비탄성 및 기타 여러 특성을 갖춘 특수 재료입니다. 그러나 탄소-탄소 복합 마찰재에는 마찰 계수가 불안정하다는 단점도 있습니다. 습도의 영향을 많이 받습니다.
내산화성이 좋지 않습니다(공기 중 50°C 이상에서는 심한 산화가 발생함). 환경에 대한 높은 요구사항(건조하고 깨끗한) 매우 비싸다. 특수분야에 한해 사용이 가능합니다. 이는 탄소를 제한하는 탄소재료가 널리 홍보되기 어려운 주된 이유이기도 하다.
1.5, 세라믹 조각
마찰재 분야의 신제품. 세라믹 브레이크 패드는 소음이 없고, 재가 떨어지지 않으며, 휠 허브의 부식이 없고, 수명이 길고, 환경 보호 등의 장점이 있습니다. 세라믹 브레이크 패드는 원래 1990년대 일본 브레이크 패드 회사에서 개발되었습니다. 점차적으로 브레이크 패드 시장의 새로운 사랑을 받게 됩니다.
세라믹 기반 마찰재의 대표적인 대표자는 C/C-sic 복합재, 즉 탄소섬유 강화 탄화규소 매트릭스 C/SiC 복합재입니다. 슈투트가르트 대학교와 독일 항공우주연구소의 연구원들은 마찰 분야에서 C/C-SIC 복합재의 응용을 연구하고 포르쉐 자동차에 사용할 C/C-SIC 브레이크 패드를 개발했습니다. Honeywell Advanced 복합재, HoneywellAireratf Lnading Systems 및 Honeywell CommercialVehicle 시스템을 갖춘 Oak Ridge 국립 연구소 이 회사는 대형 차량에 사용되는 주철 및 주강 브레이크 패드를 대체할 저가형 C/SiC 복합 브레이크 패드를 개발하기 위해 협력하고 있습니다.
2, 탄소 세라믹 복합 브레이크 패드 장점:
1, 전통적인 회주철 브레이크 패드와 비교하여 카본 세라믹 브레이크 패드의 무게는 약 60% 감소하고 비 서스펜션 질량은 거의 23kg 감소합니다.
2, 브레이크 마찰 계수는 매우 높게 증가하고 브레이크 반응 속도는 증가하며 브레이크 감쇠는 감소합니다.
3, 탄소 세라믹 재료의 인장 신율 범위는 0.1% ~ 0.3%이며 이는 세라믹 재료의 경우 매우 높은 값입니다.
4, 세라믹 디스크 페달은 매우 편안한 느낌을 주며 제동 초기 단계에서 즉시 최대 제동력을 생성할 수 있으므로 브레이크 보조 시스템을 늘릴 필요도 없으며 전체 제동은 기존 제동 시스템보다 빠르고 짧습니다. ;
5, 높은 열에 저항하기 위해 브레이크 피스톤과 브레이크 라이너 사이에 세라믹 단열재가 있습니다.
6, 세라믹 브레이크 디스크는 특별한 내구성을 가지고 있습니다. 정상적으로 사용하면 평생 무료로 교체할 수 있으며 일반 주철 브레이크 디스크는 일반적으로 몇 년 동안 교체하는 데 사용됩니다.
게시 시간: 2023년 9월 8일