刹车片材料及常识的更换

刹车片材料及常识的更换

刹车片是固定在随车轮转动的制动鼓或制动盘上的摩擦材料，其中摩擦片和摩擦片块受到外部压力产生摩擦，以达到车辆减速的目的。

摩擦块是由夹紧活塞推动并挤压在制动盘上的摩擦材料，由于摩擦作用，摩擦块会逐渐磨损，一般来说，刹车片的成本越低磨损得更快。摩擦块分为摩擦材料和底板两部分。摩擦材料磨损后，底板会与制动盘直接接触，最终会失去制动效果，损坏制动盘，制动盘的维修费用非常昂贵。

 一般来说，刹车片的基本要求主要是耐磨性、摩擦系数大、保温性能优良。 根据制动方式的不同，制动片可分为：鼓式制动片和盘式制动片，根据材质的不同，制动片一般可分为石棉型、半金属型、NAO型（即非石棉有机材料型）制动片等三种。

随着现代技术的快速发展，与其他制动系统部件一样，制动片本身近年来也在不断发展和变化。

在传统的制造工艺中，刹车片中使用的摩擦材料是各种粘合剂或添加剂的混合物，其中添加了纤维以提高其强度并起到增强作用。刹车片制造商在宣布所用材料时往往闭口不谈，尤其是新配方。刹车片制动的最终效果、耐磨性、耐温性等性能将取决于不同部件的相对比例。下面简要讨论几种不同的刹车片材料。

石棉型刹车片

石棉从一开始就被用作刹车片的加固材料。石棉纤维具有高强度和耐高温性，因此可以满足刹车片和离合器片和衬片的要求。纤维具有很高的抗拉强度，甚至可以与高级钢材相媲美，并且可以承受高达 316°C 的温度。

更重要的是，石棉相对便宜，是从角闪石矿中提取的，角闪石矿在许多国家都有大量发现。 石棉已被医学证明是一种致癌物质。它的针状纤维很容易进入肺部并停留在那里，引起刺激，最终导致肺癌，但这种疾病的潜伏期可以长达15-30年，因此人们往往没有意识到石棉带来的危害。 只要石棉纤维被摩擦材料本身固定，就不会对工人造成健康危害，但当石棉纤维随着制动摩擦释放而形成制动粉尘时，就会成为一系列的健康影响。 根据美国职业安全与健康协会（OSHA）进行的测试，每次进行例行摩擦测试时，刹车片都会产生数百万根石棉纤维排放到空气中，而且这些纤维比人的头发小得多，肉眼无法观察到，因此一口气可能会在人们不知不觉中吸收数千根石棉纤维。同样，如果刹车鼓或刹车部件中的刹车灰尘被空气软管吹走，也会有无数的石棉纤维进入空气中，而这些灰尘，不仅会影响工作机械师的健康，同样也会对在场的任何其他人员造成健康损害。即使是一些极其简单的作，如用锤子敲打制动鼓使其松动，让内部制动灰尘排出，也会产生大量石棉纤维漂浮到空气中。更令人担忧的是，一旦纤维漂浮在空气中，它们就会持续数小时，然后它们会粘在衣服、桌子、工具和您能想到的所有其他表面上。每当它们遇到搅拌（如清洁、行走、使用气动工具产生气流）时，它们都会再次浮回空气中。通常，一旦这种材料进入工作环境，它就会在那里停留数月甚至数年，对在那里工作的人员甚至客户造成潜在的健康影响。

美国职业安全与健康协会 （OSHA） 还指出，人们只有在每平方米石棉纤维含量不超过 0.2 根的环境中工作才是安全的，并且应尽量减少日常制动器维修工作产生的石棉粉尘和可能导致灰尘释放的工作（例如敲击刹车片、 等等）应尽量避免。

但除了健康危害方面，石棉基刹车片还有另一个重要问题。由于石棉是绝热的，其导热性特别差，反复使用制动器通常会导致制动片内积聚热量。如果刹车片达到一定的热量，刹车就会失效。 当汽车制造商和制动材料供应商决定开发新的、更安全的石棉替代品时，几乎同时创造了新的摩擦材料。这些是下面讨论的“半金属”混合物和非石棉有机 （NAO） 刹车片。

“半金属”混合刹车片

“半met”混合刹车片主要以粗钢丝绒为增强纤维，是一种重要的混合物。从外观（细纤维和颗粒）很容易区分石棉型和非石棉有机型 （NAO） 刹车片，而且它们本质上也是磁性的。 钢绒的高强度和导热性使得“半金属”混合刹车片具有与传统石棉刹车片不同的制动特性。高金属含量也会改变刹车片的摩擦特性，这通常意味着“半金属”刹车片需要更高的制动压力才能达到相同的制动效果。高金属含量，尤其是在低温下，也意味着刹车片会对圆盘或滚筒造成更大的表面磨损，并产生更多的噪音。 与石棉型传热性能差、制动盘和制动鼓冷却能力差相比，“半金属”刹车片的主要优点是温度控制能力强，制动温度较高。热量被传递到卡钳及其部件。当然，如果这种热量处理不当，也会导致问题。制动液温度在加热时会升高，如果温度达到一定水平，会导致制动器收缩，制动液沸腾。这种热量还会影响卡钳、活塞密封件和复位弹簧，从而加速这些部件的老化，这就是在制动器维修过程中重新组装卡钳和更换金属部件的原因。

无石棉有机制动材料 （NAO）

非石棉有机制动材料主要采用玻璃纤维、芳香族聚冷纤维或其他纤维（碳、陶瓷等）作为增强材料，其性能主要取决于纤维和其他添加混合物的种类。

非石棉有机制动材料主要作为制动鼓或制动蹄石棉晶体的替代品而开发，但最近也正在尝试作为前盘式制动片的替代品。在性能方面，NAO型刹车片比半金属刹车片更接近石棉刹车片。它不具备与半金属垫相同的良好导热性和良好的高温可控性。 新的 NAO 原材料与石棉刹车片相比如何？典型的石棉基摩擦材料含有五到七种基础混合物，其中包括用于增强的石棉纤维、各种添加剂材料以及亚麻籽油、树脂、苯声唤醒剂和树脂等粘合剂。相比之下，NAO摩擦材料含有大约17种不同的棒状化合物，因为去除石棉与简单地用替代品代替石棉不同，而是需要大量的混合物来确保制动性能等于或超过石棉摩擦块的制动效果。