汽车刹车片国内外生产行业现状及发展方向

1、 汽车刹车片国内外生产行业现状及发展方向来源：中国质检新闻网 作者：于自强 李爽 汽车用制动器衬片俗称“刹车片”，按用途可分为两类：行车制动和驻车制动。行车制动又分为盘式制动和鼓式制动。汽车用制动器衬片在汽车工业中属于关键的安全件，汽车的制动和驻车都离不开它，汽车用制动器衬片质量的优劣直接关系到人民的生命财产安全，其功能地位不言而喻。 国外行业现状国外发达国家刹车片行业目前在技术工艺、质量管理等方面均处于领先地位，刹车片生产企业和整车企业的开发是同步的。从刹车片的选定到出样品，要经过噪声检测、台架试验、匹配试验以及冬、夏季路试等反复测试，直到其性能均达到要求并稳定，才能批量生产。同时，由于我国

2、国内刹车片市场巨大，经济环境良好，劳动力廉价等方面因素，国外刹车片企业现已呈现逐步向我国国内转移生产能力的趋势。这种情况在带动国内刹车片行业发展的同时也存在隐忧。国外知名企业具有产品、品牌、资本优势，对民族企业是一个挑战。从目前世界范围的刹车片技术工艺发展来看，对半金属配方的研究和应用最成功的应属北美；对少金属配方研究和应用最成功的应属欧洲；对nao（无石棉有机物）配方的研究和应用最成功的应属日本。但是纵观整个世界刹车片产品的发展趋势，虽然各种配方体系都有其应用的市场，但少金属配方和nao配方已经成为引导摩擦材料发展的趋势，现在nao配方摩擦材料也已经占据了北美主机市场的60%以上，虽然少金属

3、摩擦材料还在占据着欧洲摩擦材料市场的主体，但nao配方摩擦材料已经在相当多的主机和售后市场占有越来越多的份额。 国内行业现状由于中国汽车工业起步较晚，汽车零部件行业市场狭小，中国国内对刹车片行业认识不足等诸多原因，刹车片行业一直处于彷徨和摸索的发展状态，致使汽车用制动器衬片行业与国际先进水平存在较大的差距。在工艺、设备、标准方面刹车片行业长期沿袭老的技术模式，技术进步缓慢，在新产品开发及产品质量升级换代等方面落后于市场需求；管理比较粗放，产品技术规范无法进入主流国际市场的标准评价体系，出口份额微乎其微。随着我国汽车制造工业的发展，尤其是随着这几年出口贸易的急剧增长，我们有了很多与国外先进制造企

4、业和汽车主机厂的交流机会，包括欧美顶尖公司在内的摩擦材料制造商及原材料供应商等先后登陆中国，合资、独资设厂，如，tmd、辉门、摩尔斯等制动摩擦片企业，海威克、林克、格林等生产设备公司等，使我国的制动器衬片行业在原材料、生产工艺、生产设备、测试方法与标准、测试设备以及国际制动器衬片发展趋势等方面获得了大量的信息和提高，产能得到大幅提升。再加之科研力度的加大，我们的产品现已相继打入国际售后市场，其中以山东金麒麟集团和山东信义汽车配件有限公司为典型代表，形成了年产2000万余套汽车制动摩擦片的能力，而且品种范围拓宽达到2000多个品种，为无石棉轿车、轻型车、商用车等提供制动摩擦片，并为主机厂、制动器

5、厂提供配套，产品出口量占总产量相当大的份额。近几年，国内制动摩擦片生产企业在打进国际主机配套市场方面也取得了不凡的成绩。山东双连制动材料有限公司、山东信义汽车配件有限公司先后取得了为美国戴姆勒·克莱斯勒汽车公司提供配套的订单。这些成绩的取得，使国产制动器衬片真正进入国际市场的高端应用领域，把中国产品的国际形象提升到了一个新的高度。据不完全统计，我国国内现有摩擦材料生产企业约为600多家，销售产值约100亿人民币，其中80产品为汽车用制动器衬片，基本分为四大区块：浙江杭州区块（杭州杭城、杭州西湖、浙江杭万等）；山东区块（山东金麒麟、山东信义、山东双连等）；河北故城区块（河北星月等）；湖

6、北枣阳区块（湖北飞龙、枣阳等）。四大区块生产的产品总产值约占全国75以上，此外还有一些较著名的合资或独资企业，如杭州泰明顿摩擦材料有限公司、石家庄泰明顿摩擦材料有限公司、辉门摩擦产品有限公司、霍尼韦尔摩擦材料（广州）有限公司、乳山韩京摩擦材料有限公司等。 刹车片行业的发展不仅反映在经济总量的快速增长方面，而且在技术进步、管理水平等方面也有不俗的业绩。主要表现在：1.产品质量显著提高。企业为了争创名牌产品，纷纷发挥自身的比较优势，强化生产管理和产品质量升级，使其产品品种和质量性能既能满足了国际汽车行业的装配性能要求，又受到外商的青睐，出口交货值大幅度增长。 2.自主研发能力大大提高。不少企业置备

7、了科研设备并建立了自己的技术开发队伍，在广泛开展国内外学术交流的同时不断开发新产品。 我国制动器衬片的发展方向未来5年内，中国整车产量的平均增长速度预计将保持13%以上，配套市场的平均增长率为15%以上；汽车售后市场将平均增长10%左右；出口市场将平均增长20%以上，因此，中国汽车零部件市场需求的平均增长率将在15%以上。这给刹车片行业的发展带来了前所未有的机遇。同时，国家“十一五”规划中提出，到“十一五”末，力争将摩擦材料行业的集中度再提高20%以上，通过国际质量管理体系认证的企业比例达到70%以上。制定发布等同采用国际标准iso15484的摩擦材料新标准，并使超过30%的摩擦材料企业直接执

8、行国际标准和国外先进标准。在品牌建设方面，摩擦材料行业新增两个自主知识产权的国际配套品牌，培育中国名牌46个。因此，刹车片行业未来的发展将呈现如下趋势： 1.从宏观发展方向来看着力技术创新，提高核心竞争力。市场优势要靠技术优势来支撑，技术进步的灵魂在于创新。今后行业将会按照自主创新、重点跨越、引领未来的方针，建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系，着力提高自主创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新能力，为推动行业转变经济增长方式、实现又快又好发展提供强大的技术支撑。推进名牌战略，催生更多的知名品牌和自主国际品牌。品牌是竞争的产物，也是企业持久发展的根本。只有拥有知名品牌或

9、自主知识产权的国际品牌，才能在国外高端配套市场争得一席之地。进军国际市场选择的步骤一般是先易后难，从售后市场做起，进而做代工产品，最终要向oem配套市场迈进。培育雄厚的技术力量，为行业发展提供有力的人才支撑。作为行业发展的命脉所在，无论是提高创新能力还是推进品牌战略，都离不开一批高水平的科技及管理人才。因此，加强人才队伍建设，特别是科技队伍建设具有全局性、战略性的意义，必须引起企业家的高度重视。现在人才资源配置早已进入市场化运作时期，要想广揽人才、留住人才，除了具备较强的实力和硬件条件以外，还应当具备思贤若渴、以诚相待的软环境条件。要加强老一代技术人员的知识更新和年青技术人员的专业培训。同时吸

10、纳相关教学、科研机构的科技力量参与刹车片行业技术攻关，发挥产、学、研相结合的协作优势。 2.从技术层面发展方向来看目前我国石棉刹车片在某些领域还占据着相当大的比例，尤其是在重型车刹车片市场。因此说，成熟半金属配方，完善少金属配方，开发nao配方是我国刹车片产品的发展方向。无噪音、无落灰及不腐蚀轮毂、使用寿命长、制动舒适并环保才是我们紧随世界刹车片生产的发展潮流。对于我国制动器衬片行业来说，nao配方将是未来我们发展的主要方向；我国的原材料制造商必须尽快提高生产技术和水平，积极地推进原材料的深加工能力，确保原材料质量的稳定性，缩短我们与世界高水平原材料供应商的距离，从产品的原材料就开始缩短与世界

11、高端产品的差距；完善健全测试标准，形成一套完整的与国际水平接轨的刹车片的测试方法与标准，是促进我国刹车片行业发展的保障；消除小作坊式生产产生的低价竞争，创造民族品牌，不断消弱发达国家在这个行业的领导和垄断地位，真正将我国发展成为刹车片的一大生产基地。 六钛酸钾晶须及其在刹车片中的应用简介 日前，慧聪汽车配件网记者从上海晶须复合材料制造有限公司获悉，拥有自主知识产权，生产的晶须牌钛酸钾（钠）晶须系列产品，具有十分优良的隔热性、高温吸音性和良好的红外线反射率，因而倍受消费者的青睐。系列产品中的六钛酸钾（钠）晶须在制动材料，特别是在高级刹车片的生产过程中的所体现的应用优势十分显著。 值得关注的是，为

12、了强化和充分发挥六钛酸钾晶须的优越性能，上海晶须复合材料制造有限公司在物料的选择上尽量避免选用高硬度、低润滑性材料，尤其是与摩擦对偶有粘附作用的材料，多采用一些低硬度、高润滑性以及与晶须的亲和性好，与晶须的晶相结构相近的物料，使之成为一个完整的“摩擦体系”。六钛酸钾晶须的独特性能，凸显出其在摩擦材料领域中不可替代的优越性，同时也会成为未来摩擦材料行业必不可少的材料。 六钛酸钾晶须及在刹车片中的应用简介 一、六钛酸钾晶须的化学式为k2o·6tio2。钛酸钾的晶体结构属三斜晶系，空间群为c2/m。在六钛酸钾的晶体结构中，ti的配位数为6，以tio6八面体通过共面和共棱连结而成连锁的隧道状

13、结构，k+ 离子居于隧道的中间，隧道轴与晶体轴平行。1优良的化学稳定性2良好的机械性能 3优异的隔热性能 4高的红外线反射性能和高温吸音性能 实际上，六钛酸钾晶须的高红外线反射性能，也是六钛酸钾晶须作为隔热材料的一个重要原因之一。二、六钛酸钾晶须制动片（刹车片）中所起的作用主要是在制动过程中不断形成位移膜。六钛酸钾晶须制动材料的特点是：1、六钛酸钾晶须具有陶瓷晶须的共性。2、六钛酸钾晶须硬度低（六钛酸钾晶须的莫氏硬度4），较软，对对偶材料磨损小。3、六钛酸钾晶须抗老化性能好，具有良好的隔热耐热性。4、六钛酸钾晶须可以连续不断地形成位移膜，因而具有良好的抗磨损性能。5、六钛酸钾晶须与热塑性树脂复

14、合，树脂粘度增加缓慢，成型后晶须的长度几乎不变，因而制品表面平滑，可以采用模压工艺成型。6、六钛酸钾晶须制成的制动材料，克服了落灰现象。此外，由六钛酸钾晶须加工成的制品具有较低的热传导特性，因而六钛酸钾晶须与热塑性树脂复合的制品，具有较好的耐热性和耐磨性。由于六钛酸钾晶须具有上述的性能与特点，因而扩大其在摩擦材料领域的应用具备了一定的优势，而且促使摩擦材料制品的性能更具特色，称得上更新换代的产品。三、六钛酸钾晶须汽车摩擦材料以轿车为例，对摩擦材料（制动片）具有以下要求：a、要有一定的稳定的摩擦系数，表现为：a 随温度、压力、速度变化甚小 b 不能有明显的“过恢复现象”c 受水分、温度影响较小d

15、 实际应用中变化小b、具有良好的耐磨性，不划伤制动对偶c、摩擦衬片在使用中不允许与盘相粘附d、要有足够的抗剪切能力e、要有尽可能小的压缩率和膨胀率f、热传导率应控制在一定范围g、小的制动噪音事实上，采用六钛酸钾晶须加工的摩擦材料，完全满足了各项要求，其摩擦系数也较为理想。为了强化和充分发挥六钛酸钾晶须的优越性能，配方中，在物料的选择上尽量避免选用高硬度、低润滑性材料，尤其是与摩擦对偶有粘附作用的材料，多采用一些低硬度、高润滑性以及与晶须的亲和性好，与晶须的晶相结构相近的物料，使之成为一个完整的“摩擦体系”。六钛酸钾晶须的独特性能，凸显出其在摩擦材料领域中不可替代的优越性，同时也会成为未来摩擦材

16、料行业必不可少的材料。钛酸钾晶须（potassium titanate whiskers）：钛酸钾晶须的性能：ptw performance特性 feature数值 values化学式chemical formulak2ti6o13外观形貌appearance：白色针状结晶体white needle crystal晶须尺寸size：平均直径（dia.range）1.5-5m平均长度（length range)10-60m耐热温度heat-resistance：1200(在空气中)(in air)熔点melting point：>1350真比重real density：3.13.3g/cm

17、³松比重loose packing density：约(about)0.3-0.6g/cm³拉伸强度tensile strength：7gpa弹性模量elastic modulus：280gpa莫式硬度 mohs hardness：4膨胀系数expansion coefficient：6.8*10-6/电性能resistance：3.3*1015cm介电性能dielectric constant：=3.3-3.7tan=0.06-0.09ph值ph value：7-9(分散在水中dispersed in water)吸湿性moisture absorption：0.3%红外

18、反射reflection capacity over theinfrared wave length area：性能好 excellent耐热隔热heat-resistance and heat-proof：性能好 better摩擦性能wear-resistance：良好 good 产品性能对比表水 平因 素含钛酸钾晶须的陶瓷基刹车片半金属刹车片石棉刹车片噪音高频噪音彻底解决基本解决部分解决低频噪音基本解决没有解决没有解决制动效果制动灵敏制动灵敏制动灵敏磨损7万公里以上5万公里以上3万公里以上制动舒适性制动柔和舒适制动较用力 且稍有不适制动较用力 且稍有不适耐候性寒冷地区优秀优秀良好热带地区优

19、秀良好良好耐化学腐蚀性优秀良好良好环保性生产过程没有污染有污染有污染使用过程没有污染有污染有污染生态保护 及循环经济中作用环保且可回收利用不环保 且难以回收利用不环保 且难以回收利用 湿式盘式制动器的设计仿真 湿式盘式制动器是近年来被广泛应用的一种制动器。与传统的蹄式制动器相比，湿式盘式制动器具有制动力矩大，制动安全可靠，耐高温，结构紧凑，维修方便等优点，因而越来越广泛地被工程车辆所采用。轿车、微型汽车和部分轻型汽车的前轮制动器的负荷很大，为了使其高速制动时不容易衰退，前轮几乎都采用盘式制动器。对盘式制动器的设计，国内外的学者都做了不少研究，进行了很多改进，提出了许多设计计算方法，但对摩擦因数

20、、制动力等因素都是用一个恒定的值表示，实际制动过程中有很多影响因素，它们的值并不是恒定不变的，而是随着制动过程而变化，用传统的数学模型难以对其进行精确的描述。本文探索用人工神经网络建模方法对摩擦因数等因素进行分析，然后应用于制动器的设计中，得出符合客观实际的结果。1.设计分析盘式制动器采用液压驱动，摩擦因数是制动过程中一个重要的参数，并直接影响制动力的大小。由于盘式制动器是利用轴向压紧力使摩擦衬片与转动圆盘产生摩擦力而实现的，因此在制动过程中，从摩擦衬片与圆盘开始接触时起，摩擦因数会逐渐增大，到机构完全被制动时达到最大，即摩擦因数在制动过程中是一个变量。事实上，摩擦材料确定后，摩擦因数的值与摩

21、擦体的温度、湿度、摩滑速度有关。铜基粉末冶金材料mk-5对60mn钢在油中工作时，不同比压下，摩擦因数和摩擦速度的关系；铜基粉末冶金材料mk-5对60mn钢在油中工作时，不同比压下，摩擦因数和温度的关系。 同时，摩擦因数与正压力f大小及作用时间有关，并受油膜、表面氧化膜污染情况及零件硬度等复杂因素影响。现有的试验及设计中一般都是考虑摩擦因数随其中某一因素的变化进行描述，或是用某一常值代替变化的摩擦因数。而实际过程中，摩擦因数是随着湿度、摩滑速度、比压等众多因素一起变化的，而这些因素之间又是相互影响的，要用一般的数学方法建立模型比较困难。在此情况下，用神经网络模拟摩擦因数的动态过程变得非常现实。

22、神经网络具有结构简单，计算速度快，适应性强等特点；更重要的是具有自学习的能力，因而能正确的应用于实际，作为模拟系统实际运行状态的一种有效的方法。 2.利用人工神经网络对摩擦因数建模采用多层前向神经网络的bp算法建立盘式制动器摩擦片等的数学模型。 从影响摩擦因数的各因素中，选取主要因素，即摩滑速度、比压作为人工神经网络输入层的神经元。采用1个隐层的网络，经过试算确定隐层神经元数为9。以摩擦因数这一参数为输出层神经元，输出层共1个神经元。 根据不同比压下摩擦因数随摩滑速度变化的曲线图进行样本的学习和训练。采用最速下降法获得与神经网络模型的各层权值。为比压、摩擦速度与摩擦因数的神经网络仿真输出。图4

23、为误差函数的收敛曲线。从图中可见，该误差收敛速度很快，误差值为106以上。 3.仿真实例某zl50装载机的行车制动采用气顶油四轮盘式制动器，盘式制动器为双缸对置固定夹钳式。每个制动器有4个活塞，液压缸活塞外径1=210mm，内径1=180mm，摩擦衬片外径=440mm，摩擦衬片内径=296mm，轮胎半径k=763mm。制动器固定时，液压缸充放油的过程是一个渐进的过程。液压缸压紧力的建立过程与液压缸内静压力的增长速度有关。固定液压缸充油过程可分为4个阶段：充油阶段、建压阶段、预压阶段、增压阶段。 湿式盘式制动器制动力矩的计算。分别计算出： (1)一个制动器液压缸活塞轴向推力； (2)摩擦盘圆环面

24、上单位面积压力； (3)一对摩擦片摩擦力矩； (4)一个制动器产生的制动力矩； (5)整车的制动力矩； (6)整车制动力；为避免制动器温升过高导致各摩擦面磨损过快甚至烧毁，必须使制动温度控制在一定的水平上，每次升温不超过5。摩擦因数会随着比压与动静片相对滑动速度而变化，动态设计时，用建立神经网络模型来描述。输入油压的变化及神经网络所输出的摩擦因数变化即可得到盘式制动器制动力随着时间的动态变化曲线。曲线与实验所得制动力的实际变化曲线相比，可知此仿真系统更能体现制动力的实际变化过程。(实际制动过程中由于机器参数及路面的状况等有所不同，制动力数值变化的范围也会不同，但其变化趋势是一致的) 一般的设计

25、中，制动力都是作为一个定值。这里，我们根据制动力的动态变化过程就可以修正制动器设计中的参数，调整制动盘的直径，得出更符合实际的解。4.结论(1)借助神经网络系统，对摩擦因数这一受多种复杂因素影响而变化的变量进行建模，建立了摩滑速度、压力等与摩擦因数之间的关系。(2)用matlab对制动复杂系统进行仿真，精确描述了这一过程，为制动器的动态设计提供了更为可靠的依据。(3)提供了一种用神经网络对制动系统的复杂模型进行动态设计的方法。 奥迪轿车盘式制动器制动块国产化研究 摘要：本文研究并解决了奥迪轿车盘式制动器的制动块国产化中的两项关键技术。首先结合地区资源优势，开发成功性能优于国外摩阻材料的碳纤维无

26、石棉复合摩阻材料，另外开发了制动块背板的精冲工艺。本研究成果为实现奥迪轿车盘式制动器制动块的国产化打好了基础。1.前言盘式制动器是汽车制动系中的重要执行部件，目前已广泛应用于轿车中。该类制动器的摩擦副中的制动元件是由摩擦块(刹车片)与金属背板所组成的制动块，而摩擦块则由摩阻材料制成。半个多世纪以来，汽车制动器的摩阻材料一直沿用石棉基摩阻材料。由于石棉摩阻材料的使用寿命低，易出现“热衰退”现象，特别是石棉粉尘污染环境，危害人类健康。因此，近20年来世界各国都对石棉摩阻材料的生产与使用加以限制，并开始研制与使用新一代复合纤维增强摩阻材料来制作汽车制动器的摩擦块。鉴于此种发展趋势，我们结合吉林省较丰

27、富的碳纤维资源优势，针对奥迪轿车盘式制动器的制动块的国产化中的关键技术进行了研究开发。2.碳纤维复合材料汽车制动器摩擦块的研制所研制的碳纤维复合材料摩阻材料系由增强纤维、粘接剂和摩擦性能调节剂(填料)组成的多元体系。采用正交优化设计方法，确定材料组分的最佳优化配方，使摩阻材料具有良好的综合性能，之后经过混料、热压成形、热处理等工序，压制成盘式制动器的摩擦块。2.1 材料配方的确定2.1.1材料的选择(1)增强纤维的选择由于碳纤维具有优异的综合性能：重量轻，比强度、比模量较高(分别是金属的5倍和7倍)，导热性能好，耐磨性好，耐高温性能好(在小于400时性能很稳定)。因此，选定吉林省资源丰富的碳纤

28、维作为所研制的摩阻材料的增强纤维。 (2)粘结剂的选择粘结剂的作用是将多个组分结合成一个整体，来传递载荷并使载荷均衡。通常都使用酚醛树脂作粘接剂，因为酚醛树脂在耐热性、成型加工性和经济性等方面都具有一定的优点。但是未经改性的酚醛树脂硬度较高、脆性大，其极限耐热温度约为250，超过300时分解相当严重，使抗拉强度及抗冲击性能降低，从而使产品易形成制动噪声及打滑现象。同时由于其弹性模量较高，使产品与摩擦对偶贴合性不好，容易产生严重的局部过热，造成热裂现象。因此，在实际应用中均采用改性的酚醛树脂。根据我们多年研究石棉和半金属摩阻材料的经验，选用丁腈橡胶改性的酚醛树脂(fh-908)作粘结剂。该粘结剂

29、具有耐高温、耐疲劳性能好，耐湿热老化，耐大气老化，耐介质性好等优点。(3)摩擦性能调节剂加入各种摩擦性能调节剂(填料)的作用是用以解决在各种情况下摩阻材料的摩擦系数稳定且耐磨，能改善热衰退性等。选择填料应遵循如下原则：填料的硬度不应大于偶对面的硬度；熔点应低于偶对材料的融合温度。实际采用的填料成分如下： 1)金属粉末：它主要用以改善导热性，减少磨损并保持高温摩擦系数的稳定。我们选择的金属粉末有铜粉(粒度3080目)，ht200铸铁粉(粒度4060目)。 2)固体润滑剂：它能提高摩擦系数的稳定性，减少噪声等。本研究中采用石墨和碳黑作固体润滑剂。3)摩擦剂：固体润滑剂虽能减少材料磨损，使摩阻材料工

30、作稳定，但却降低了摩擦系数。故为了提高摩擦系数还需加入摩擦剂。本研究中采用al2o3、sio2及铬矿粉作为摩擦剂3。2.1.2摩阻材料配方的确定在研制过程中，摩阻材料配方的确定分两步进行：第一步提出初步配方；第二步进行优化设计。最后确定合理配方。(1)初步配方通过查阅国内外有关资料，并结合我们研制半金属制动衬片的经验，提出碳纤维复合摩阻材料的原始配方。采用l9(34)正交表，即四因素三水平正交表进行筛选、考核。经过两轮的调整、测试，作为研究的初步配方。初步配方如下(wt%)： 碳纤维1625 粘接剂1117 摩擦剂(sio2+al2o3)410 金属粉末(铸铁粉)1928 固体润滑剂(石墨+碳

31、黑)1019 固定成分10 (2)最后配方确定为了能用较少的试验次数获得优化配方，并了解影响摩擦磨损性能的主次因素，我们采用l16(45)即五因素四水平的正交表进行筛选、分析。同时采用mm-200摩擦磨损试验机进行磨损试验，分别按摩擦系数和体积磨损量来分析组分的优化水平及组分影响的主次顺序。还在d-ms试验机上进行了热衰退试验，根据试验结果，按摩擦系数分析组分的优化水平和组分影响的主次顺序。亦按体积磨损量分析了组分的优化水平及各因素影响磨损率的主次顺序。最后综合分析上述试验结果，得出摩擦磨损性能良好的碳纤维复合摩阻材料的较佳配方范围是(wt%)： 摩擦剂(z1)68 碳纤维(z2)1619 粘

32、结剂(z3)1315 金属粉末(z4)2225 固体润油剂(z5)1013 为了降低成本并扩大应用范围，在上述试验的基础上，选用较便宜的预氧碳纤维(长度为8mm)进行试验研究。在多轮试验的基础上，确定了实际生产中的经济型配方。其成分范围是：z1：8%10%；z2：19%22%；z3：15%17%；z4：22%25%；z5：13%16%。2.2碳纤维复合材料摩擦块的摩擦磨损性能2.2.1摩擦系数较高由于碳纤维比强度、比模量高，并且具有自润滑性能。在所设计的碳纤维含量为19%22%时，摩阻材料具有较高的摩擦系数，同时体积磨损率也较低。2.2.2抗热衰退性能好碳纤维复合摩阻材料，在高温摩擦作用下，其

33、抗犁切阻力增大，表现出在高温时摩擦系数较大，热分解层薄，能使摩擦磨损性能在很高温度时保持稳定，抗热衰退性能好。所研制的碳纤维复合材料摩擦块，经国家汽车质量监督检验中心检验，其技术性能指标符合国家标准gb57631986，其使用寿命是石棉摩阻材料的23倍。 关于盘式片干法冷压一次成型工艺的研究 一、前言随着摩擦材料行业的发迅猛发展，各地不断纷纷建厂，规模越来越大，竞争也越来越激烈，在保证产品质量的前提下，提高效率，节能降耗，优化成本，成为各厂家关注的焦点，都在寻求各种解决的办法。下面就为大家介绍一种新的，高效率，节能降耗的盘式片新工艺干法冷压一次成型工艺。 二、冷压一次成型工艺的介绍1、其它工艺

34、情况现在国内盘片成型存在多种工艺.如:干法二次成型工艺（又称二步法）,干法热压一次成型工艺（又称一步法）,湿法一次成型工艺等,各种工艺都存在它的优缺点。二次成型工艺：分冷压和热压两个工序，效率高，便于大规模生产，一般厂家普遍采用。但模具开发成本较高,且此工艺产品密度不一，质量不够稳定。干法一次成工艺：此工艺只有热压工序，产品密度一致，质量稳定，但不便于大批量、大规模生产，许多配套oem产品均采用这种工艺。湿法一次成型工艺，一般采用液体树脂或采用有机溶剂将树脂溶解，由于这种工艺操作时有许多不方便，已经很少有厂家使用。2、冷压一次成型工艺的特点该工艺在欧美及国内外资企业已经使用，但在国内企业还没有

35、得到应用。冷压一次成型工艺最大的特点就是不需热压，直接进入热处理箱进行处理，这样节省热压工序，减少了人员、设备及电费的投入，而且提高了生产效率。以推拉缸压机为例，每台压机每天可生产15002000套产品，如果采用自动压机，效率更是高的惊人。还有应用该工艺生产的产品，因没有热压工序，减少了树脂的流动，使材料分布均匀，所以制得的产品质量稳定，且表面疏松，显气孔率高，高温性能好，无噪音。3、冷压一次成型工艺的工艺流程 4、冷压一次成型工艺的操作要求（1）配方设计因为冷压一次成型工艺产品无热压工序，所以配方设计时应注意，要求材料强度高，耐磨损。必要时应增加底料层，以增加抗剪切强度。（2）钢背涂胶钢背应

36、清洗干净，最好经过抛丸处理，以增加表面粗糙度，这样有利于粘接牢固。涂胶时胶水的选择相当重要，笔者选择了一种进口的胶水。涂胶厚度在0.20.3mm左右。晾干后备下工序使用。（3）冷压成型冷压时应加大成型压力，以每平厘米0.25到0.5mpa为宜，所以在选择压机时，以200吨以上的压机为宜。（4）打夹具、热处理冷压成型的产品应打上夹具，夹具应保证压紧力在23mpa以上为宜。打夹具的目的是为了保证粘接的强度，防止起泡成为次废品。热处理应分段升温至180度保温23小时，热处理时应注意风扇排气通畅。5、其他工艺同一般二步法工艺。 三、性能分析1、摩擦性能冷压一次成型片（a）、二步法成型（b），欧洲冷压一

37、次成型片（c）的在吉林大学jf150d定速试验机上及jf211剪切强度试验机的试验数据：（1）摩擦系数升温温度/摩擦系数100150200250300350a0.320.340.360.370.380.37b0.330.350.380.360.350.32c0.280.340.320.360.340.36（2）摩擦系数降温温度/摩擦系数100150200250300a0.330.360.360.340.39b0.300.330.360.380.40c0.320.360.330.380.42 （3）磨损率温度/磨损率100150200250300350a0.120.100.130.150.160

38、.13b0.080.090.080.110.140.10c0.150.140.160.140.170.19 （4）剪切强度a：剪切力12.37kn 粘接面积100%；b：17.32kn 粘接面积95%；c：11.86粘接面积100%。从摩擦系数上来看a产品性能更加平稳，高温性能优良。从磨损率上看，虽然a产品表面舒松，但磨损率并没有因此加大，反而比较平稳。剪切强度虽然较二步法产品低，但完全可以满足刹车片的使用要求。各种数据比较得出冷压一次成型工艺产品完全符合性能要求。四、装车试验 冷压一次成型工艺产品在我公司桑塔纳2000轿车上进行了装车试验，一个月后取下，片面磨损正常，无裂纹，无掉块。司机反映

39、制动舒适，无噪音，长时间走下坡路段时，刹车性能无变化。装车试验合格后我公司作了小批量生产发给客户使用，反映良好，现已批量供货。五、总结 冷压一次成型工艺效率高，工艺控制简便，投资小，产品质量稳定，必将会被各生产厂家广泛采用。此工艺在国内属于新生事物，笔都只是做了一些有宜的尝试，希望行业各同仁在设备配套，工装改造，配方研究等方面共同努力，推进干法冷压一次成型工艺在我国的快速发展。 新技术：基于abs系统的新功能拓展技术 制动安全系统作为车辆安全系统的重要组成部分，其新技术发展较为迅速，尤其是制动系统在电子化技术方面取得了很大的进展和成就。20世纪80年代末，拓展了abs的现有功能，开发出了驱动防

40、滑系统（asr），通过对制动过程的调节来改善牵引力。由于全球运输业竞争的加剧和对于制动系统要求的提高，又推出了基于abs的拓展功能如电子制动力分配/限制系统（ebb/ebl）、轮胎气压监测系统（tpm）、防侧翻稳定性控制(rsc)和电子稳定性控制（esc）等。 基于abs的拓展技术1.驱动防滑系统/牵引力控制系统（asr/tcs）asr（anti-slip regulation）/tcs（traction control system）驱动防滑系统也叫牵引力控制系统，其主要优点是维持了车辆的驱动力和转向力；当车辆在湿滑的路面起步、加速和转向时保证了驾驶的稳定性；可以通过警告提醒驾驶员路面的湿滑

41、（asr起作用时灯亮）；将轮胎因打滑的磨损减少到最小程度；进一步减少了事故的可能性。asr电控单元通过两种调节功能组合进行工作，即一方面进行制动调节，另一方面通过发动机扭矩调节来改善牵引性能。当有一个驱动轮发生滑转，可通过对其与非驱动轮的转速对比加以识别。asr制动控制部分对该滑转车轮施加制动压力。两个车轮均发生滑转，则asr的发动机控制部分介入工作，降低发动机扭矩。asr通过自动施加制动和自动降低发动机扭矩来改善车辆起步和加速行驶工况，提高车辆牵引力。2.越野路面功能越野路面（offroad）模式可以允许在特殊路面上更大的制动滑移率（瞬时抱死）。越野路面abs在车辆感速度小于15km/h时使

42、abs控制失去作用，并且允许更大的制动滑移率直到40km/h。在故障导致abs灯常亮的情况之外，选择的越野路面模式由abs灯慢闪提示给驾驶员。ecer13系列7要求：当点火开关打开，absoffroad功能可以自动重设。目前越野路面功能的输入通常用一按健式开关实现。车辆制造商应该在使用说明书中说明在正常路面下不允许使月越野路面功能，因为在这种条件下车辆可能不能满足ecer13一类abs的要求。3.改善牵引力模式在深雪条件或类似条件下，牵引力可以通过激发一特殊模块得到增加，电控单元将根据不同的临界值，通过发动机控制和差速制动分配来允许更高的滑移率。改善牵引力模式通过asr灯的慢闪来确认，并以此通

43、知驾驶员车辆稳定可能降低。 4.轮胎气压监测系统tpms 轮胎气压监测系统（tpms：tire pressure onitoring systems）可以认为是一种简单的智能轮胎技术，主要用于对汽车行驶时实时对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气和低气压进行报警，以保障行车安全。目前，tpms主要有两种类型，一种是wheel-speed based tpms（间接式tpms)。另一种是pressure-sensorbasedtpms（直接式tpms）。间接式tpms是借用abs中的轮速传感器测量4个车轮的转速。当某只轮胎的气压下降时，轮胎滚动半径减小，车轮转速相应增大，系统主要通过比较两条对角线上

44、车轮转速的总和判断压力是否下降。间接式tpms主要缺点是无法对两个以上轮胎同时缺气的状况和速度超过100km/h的情况进行判断。直接式tpms技术又分为主动式(active)和被动式(passive)两种。主动式tpms利用安装在每一个轮胎上的以锂离子蓄电池为电源的压力传感器来直接测量轮胎的气压，并通过射频rf(radiofrequency)信号发射到中央接收单元进行数据处理，再通过监视器随时显示各轮胎气压，当轮胎气压太低或有渗漏时，系统就会自动报警。被动式tpms，也叫无蓄电池tpms，用一个中央收发器（centraltransceiver）代替了一般直接式tpms中的中央接收器。这个收发器

45、不但要接收信号而且要发射信号，安装在轮胎中的转发器（transponder）（代替了发射器）接收来自中央收发器的信号，同时使用这个信号的能量来发射一个反馈信号到中央收发器上进行数据处理，处理结果显示在监视器上。虽然此技术不用蓄电池供电，但是它需要将转发器整合至轮胎中，这牵涉到各轮胎制造商需建立共同的标准才有可能。因此，无蓄电池tpms短期内还难以广泛使用。5.制动性能监控系统（bpm）基于abs轮速监控的原理开发车了车辆制动性能监控系统（bpm：braking performance monitoring），其主要功能为制动期间主动监控不同车轮的制动性能，一旦有车轮制动性能异常，该系统会发出警

46、告信息。在制动功能不良的情况下，大约3km以后发出警告信息；在制动能力完全失去的情况下，系统将快速报警；信号通过can网络进行传输，另外信号也可以作为abs当前鼓掌在can网络终端显示。工作原理与tpms类似，根据轮胎转动圈数及abs齿圈齿数，abs传感器产生相应的信号脉冲，电控单元累计每个车轮的信号脉冲数量，同时计算对角线间车轮的脉冲数量总和的差距（在制动公况下，大约1km的范围内累计一次）。并且考虑转向、对称载荷及滑移变化等的影响，对计算结果有一定的补偿。如果差别超出了预先设定的限值一次或多次，电控单元通过显示终端通知驾驶员制动能力降低。系统在以下情况停止计数：滑移不稳定、abs/asr开

47、始工作、高的减速度、急转弯、横向加速度达到某一特定的值、发动机输出扭矩快速变化以及其他不稳定公况。6.电子制动力分配/限制系统（ebd/ebl）电子制动力分配系统（electronic brakeforce distribution，简称ebd）是在汽车防抱制动系统的基础上拓展的制动力调节功能，此功能与传统的基础上拓展的制动力调节功能，次功能与传统的感载阀装置相似，并且优化了车辆的制动性能。ebl的工作原理：威伯科公司目前在abs基础上集成的电子制动力限制ebl（electronic brakeforce linitation）功能与ebd功能相似，传统的ebd功能只有在车辆减速度大于0.25

48、g时才开始工作，而ebl功能安装有压力传感器，车辆在制动过程中abs能监测出后桥的制动压力，能使ebl功能在更低的车辆减速度下实现压力的调整，最低允许车辆的制动减速度在0.1g时工作，这样几乎在所有的制动过程中，ebl都可以作用，因此ebl功能是更加优化的一种功能。7.防侧翻稳定性控制（rsc）防侧翻稳定性控制（roll stability control，简称rsc），相对于esc/esp而言，它主要应用于高附着系数路面，相对成本较低，而且也较容易实现。在rsc系统的电控单元中集成了一个横向加速度传感器，这个传感器实时测量车辆相应的横向加速度，并计算临界加速度限制，当横向加速度接近这一临界点

49、时，系统就会激活原有的asr电磁阀和驱动桥的abs电磁阀，从而对驱动桥进行制动，以使车辆减速，同时对于带挂车的牵引车，系统将激活额外的一个电磁阀对挂车控制阀输出制动信号，从而对挂车进行制动。在rsc工作的过程中，系统对相应的车轮进行制动，进而控制车辆的行驶稳定性，同时，rsc系统还会通过saej1939can总线控制发动机和缓速器的输出扭矩，从而有效的避免翻车事故的发生。8.电子稳定性控制（esc/esp）电子稳定控制系统（electronic stability control，简称esc或者electronic stability program，简称esp）是一种全功能的电子稳定控制系统

50、，不仅包含防侧翻电子稳定系统，还具备了纠正车辆转向的能力，覆盖了低附着系数路面的工作情况，是一个闭环控制系统，当车辆在转向、制动或打滑时，通过对制动、动力系统的干涉，稳定车辆的行驶，让车辆更安全也更稳定。 esc的工作过程 esc的工作过程见上图，当车辆在低附着系数路面上避让障碍物时，不带稳定性控制系统转向轮向轮角度调整非常大，但仍然无法避免车辆滑出车道，而且整个过程中车辆也有折叠的危险。当稳定性控制系统激活时，转向轮角度调整不大，和正常道路上避让障碍物的调整情况类似。整个过程中，首先当车轮转向变道时，系统监测横向加速度，对车辆所有车轮进行制动，以降低车辆横向加速度，防止翻车，接着当驾驶员向左

51、转向时，由于路面附着系数低，车辆出现过度转向，系统对左侧转向轮进行制动，以纠正车辆的过度转向，帮助车辆进入正确行驶车道，防止车辆滑出车道，出现危险。当车辆进入车道后，由于路面附着力不够，而导致了车辆向左过度转向，这时根据esc电控单元中的横向角速度传感器和转向管柱内的转向角度传感器测得的差异进行计算，对车辆右侧转向轮进行制动，使车辆完成整个避让过程，回复到直线行驶状态。从图中所示的两个相同的避让过程中，显而易见的，由于电子稳定控制系统的介入，在这种湿滑道路情况下，让驾驶员对车辆的操纵变得更容易，也让整个过程更安全。esc和rsc性能比较：esc控制策略的适用范围覆盖了rsc的范围，rsc系统适

52、用于在高附着系数路面对车辆的侧翻控制，而esc系统适用于在高、低附着系数路面上对侧翻控制、偏航控制和侧向滑移的控制，从偏航控制和侧翻控制两个角度进行对比，表2列出了它们的区别。rsc/esc是基于整车can线系统并通过其与各总成进行数据交流，来实现对整车行驶的稳定控制。对于不同的车型都要进行单独的试验匹配，以达到理想的稳定性能控制效果。该试验耗时长、费用高、需要有大批量的生产来支撑。 无石棉制动片优于并逐步取代石棉制品成必然趋势来源：慧聪汽车配件网 作者：东营信义 随着摩擦材料制品的进一步深入研究，虽然石棉制动片因矿产资源丰富、易于加工、成本相对低廉、价格便宜，因此在市场及应用时间上占有相对优

53、势。但通过多年的研究发现，人们普遍认为石棉是一种长时间接触对人体有害的致癌物质。所以，近几年人们一直在努力寻求石棉的替代品。国家强制性法规gb127671999汽车制动系统结构、性能和试验方法第4.1.3条也规定有关制动衬片不含石棉的要求，并从2003年10月1日予以执行（但国家暂没有一个监督和管理执行的部门；也是考虑到我国自身的国情、或监管力度不大）。国外一些发达国家已经在控制石棉产品的进口和使用，这对石棉行业带来了挑战。所有摩擦材料厂家都做了积极的研制和储备工作，并取得了较好的进展。摩擦制动制品无石棉化在逐步加快推进和得到应用，而从九十年代研制生产的半金属制动片，至今的使用表明，它的突出优

54、点是制动灵敏，但它另一方面的缺点是：硬度大、易产生噪音、与对偶相对摩擦时易与提高对偶件的温度（即能引起相对温度的上升），致使对刹车毂攻击性强，容易造成刹车毂的过快磨损。同时，由于多次频繁刹车，刹车毂长期处于低高差热胀冷缩的循环过程，也容易引起刹车毂或刹车片的龟裂。在兼顾以上石棉和半金属制动片两者优缺点的基础上，无石棉制动片得到进一步研究和开发，产品性能更具备较好的优势和发展潜力。在汽车制动领域，它代表着当今世界优先研究进而发展应用的趋势和方向。 无石棉制动片与石棉制动品相比，有着更多明显的优势特点：1、不含石棉，对人体没有危害，符合hse管理体系健康、安全、环保要求。 2、基体选用优于石棉的矿

55、物纤维，这种基体材料熔点大于1100（而石棉耐温400左右）；故有着较小的烧失率，完全能够满足汽车高温制动时的性能要求。具有耐高温以及具备高温时摩擦系数平稳、制动灵敏、舒适、安全、可靠性强的特点。 3、摩擦系数波动小，热衰退小，制动平稳无冲击。使用寿命长，约为石棉的1.5倍2倍。 4、因耐温性好并具有较好的强度，故多次刹车后不出现龟裂现象，强度大不易断裂，可靠性强。5、制动时柔和、舒适，不产生噪音，对刹车毂的攻击性小，不容易对刹车毂造成损伤，故能延长毂的使用寿命，有更好的经济性价比。总之，无石棉制动片与石棉制动片相比，有着更多、更好的性能优势。符合国家今后的法规要求以及世界其它国家经济发展的要

56、求和方向，是当前较为前沿、新兴、理想的摩擦制动材料。 摩擦热自烧结耐磨摩擦材料 申请人：山东信义集团载重汽车配件有限公司发明人：翟玉生 王爱国 刘峰 王艳冰 张金中 翟文雷技术领域：本发明是利用摩擦热实现摩擦材料的二次固化，该项技术包括摩擦材料配方和压制工艺参数。本发明属于交通运输机械、各种工程作业机械摩擦制动装置的摩擦材料，本发明是涉及低熔点化合物、工业废料和耐高温树脂在摩擦材料中的应用技术。技术背景：汽车的安全行驶和舒适驾驶已经成为现代汽车评价的重要指标。安全气囊和abs安全刹车装置在汽车上的成功应用就大大提高了汽车车辆制动系统的可靠性、安全性和多功能化。今天，要达到制动系统的制动能力和车辆的行驶的安全性，就要研究开发新型摩擦材料。对摩擦材料的基本要求是，必须具有足够大的摩擦系数，保证在安全刹程内平稳制动，同时具有足够的使用寿命。车辆的制动过程就是靠摩擦材料和制动鼓（盘）之间的相对运动，达到吸收运动车辆的动能，使车辆减速的目的。随着车辆速度的提高，其表面温度会达到300-500以上，这样，摩擦材料就必须具备很高的耐温性。从一百多