江苏博实科技:刹车片是汽车行驶过程中在司机做出刹车行为时,产生摩擦作用,让车辆减速、停止的一种摩擦材质。汽车刹车片的质量对汽车制动性能产生直接影响,关系到车辆驾乘人员的生命财产安全。
碳纤维复合材料在汽车上的应用已经不算鲜少,如车身、引擎盖、内饰等都能采用,那么刹车片采用碳纤维复合材料有什么优势呢?
在汽车的刹车系统中,刹车片是最关键的安全零件,车辆的减速、停止全靠它与制动盘的摩擦来实现,所以对其材料性能要求是:
(1)应具有良好的制动性能,摩擦系数是决定刹车片的制动性能的关键,摩擦系数太高(高于0.4),制动过程中车轮容易突然抱死,方向失控,造成翻车事故或烧片;摩擦系数太低(低于0.3),刹车时制动距离过长甚至刹车失灵;
(2)合适的硬度,硬度太高刹车时就会产生噪音;
(3)较长的使用寿命(3-5万公里);
(4)低磨损率;
(5)高孔隙率;
(6)抗高温性能好,在1000℃左右要保证刹车片性能参数不变;
(7)无噪音、低损耗;
(8)环保等。
碳纤维复合材料是碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合制成的结构材料。有着高比模量、高比强度、低密度,优秀的抗疲性能,减震性能好,耐腐蚀等一系列优势,当碳纤维复合材料应用于刹车片的制作中,有哪些优势呢?
(1) 在某力学性能试验中,交变载荷作用下,循环100多次,极限强度高达90%以上才会产生破坏,而钢材在60%的时候就已经破坏了。并且其拉伸强度与金属相比,高出了40%左右,在2000℃的时候,强度未曾发生改变。
(2)碳纤维刹车片测试抗拉强度在3500MPa以上,是钢的7~9倍,抗热冲击性很好,热膨胀系数很低,使其在700℃以上的情况下受力工作也不会出现变形。
(3)通过真空导入工艺制作的试样测试:①强度、弹性模量高,其强度比钢大3~5倍,弹性回复100% ;②耐骤冷、急热,从两千多度的高温突然降到20℃也不会炸裂;③耐油、耐酸;④抗辐射、抗放射、吸收有毒气体;⑤使用寿命长,汽车行驶几十万公里无需更换;⑥摩擦系数在0.35-0.4之间,具有非常优秀的制动稳定性;⑦莫氏硬度为9,是制动的合适硬度;⑧气孔率达25%等。
(4)实践使用表明:普通材料的刹车片在干燥路面制动时,车速越大,刹车距离越长,车速为100km/h时,制动距离达40~50 m,且刹车片的温度上升快,但是碳纤维复合材料的刹车片在连续制动时,由于其能承受较高的温度、且散热好而保证原有参数不变,具体表现为在高速或者长距离制动时制动力矩大,制动距离短,制动效能稳定。碳纤维增强复合材料刹车片在实际使用过程中还有一个比较重要的性能就是不伤害对偶,不会出现啃刹车盘的状况,磨损小且均匀,热衰退小。
江苏博实碳纤维科技有限公司是南京一家碳纤维制品定制企业,目前产品主要应用于国防JG和民用两大领域,其中国防JG涵盖航空航天、电子通讯、兵器装备等领域,民用产品主要应用于包括无人机、轨道交通、机械手臂、汽车零部件、医疗器械、高端体育休闲用品等领域。