腐蚀磨损及其失效机理



汽车摩擦材料的发展历史


从 20 世纪 70 年代至今,随着科学技术的发展,汽车的功率、速度和载荷日益提高,其运行工况条件日益严峻,同时,伴随着世界能源危机与人类环境保护意识的增强,对汽车和汽车零配件提出更高的要求,促进了包括摩擦材料在内的汽车零配件的快速发展。对于摩擦材料而言,要求有足够而稳定的摩擦系数,动静摩擦系数之差小;有良好的导热性和一定的高温机械强度;有良好的耐磨性和抗黏着性,不易擦伤对偶件,无噪声;低成本,对环境无污染等。汽车摩擦材料的发展大致经历了以下 3 个阶段: 

(1)20 世纪 70 年代中期以前为第一时期,在这个时期汽车制动系统多为四轮鼓式,摩擦材料几乎全为石棉摩擦材料。由于石棉摩擦材料具有成本低、比重小、不易损伤对偶材料等独特优点,故获得极为广泛的应用。

(2)20 世纪 70 年代中期至 80 年代中期为第二时期,世界性的能源危机、汽车速度的提高均促使制动系统向盘式制动转化,这些均要求提高摩擦材料的高温摩擦性能和制动效率,要求克服因尺寸小而带来的噪声增强和震颤增强等问题。石棉摩擦材料的性能已逐渐不能适应这些要求,加上 1972 年石棉被国际肿瘤学讨论会确认属于影响人体健康的致癌物质,石棉摩擦材料更是被各国纷纷排除使用,从而促使各国研究开发高性能的适应汽车和社会发展要求的摩擦材料,此后便出现了半金属摩擦材料、烧结摩擦材料、代用纤维增强或聚合物黏结摩擦材料、混杂纤维摩擦材料等无石棉材料,这些材料以增加金属成分来提高摩擦稳定性和抗黏性、降低制动噪声和震颤现象。

(3)20 世纪 80 年代中期至今,是摩擦材料发展的第三时期,盘式制动和新型摩擦材料大为发展,已达到工业化生产及应用。由于汽车工业急速向高速、高效、节能、轻型化方向发展,汽车普遍采用前盘后鼓式或四轮盘式制动,这就对摩擦材料提出了更新、更苛刻的要求。因此摩擦材料工业不得不加速新型摩擦材料的开发应用工作。各发达国家继续加强对第二时期推出的材料进行改进,相继提出低导热率、低噪声等第二代和第三代半金属摩擦材料,以及具有高弹性、耐高温、低噪声的黏结陶瓷型材料和具有耐高温、耐磨损、高摩擦稳定性的烧结新型铁基材料,并同时开始批量生产且在新生产的汽车上装用这些新型摩擦材料。