汽车制动部件材料分析

制动机构是所有陆基车辆不可缺少的安全结构之一。想象一下，在这种情况下，车辆没有休息，乘客的安全刻骨铭心。制动系统的材料分析是非常重要的，因为如果材料在施加载荷下失效，那么在这种情况下，整个制动系统就会失效，从而导致灾难性的事故。

制动系统转子常规材料“，当前位置汽车制动器的核心是所谓的“摩擦副”。这包括旋转元件和静止元件，它们在制动控制系统的作用下接触，以便在路面车轮上产生必要的摩擦减速力矩。转子是制动盘或也可以称为鼓，是固定在车轮的轮毂上，通常由灰铸铁生产。定子包括摩擦材料，形成在旋转意义上受到约束但相对于转子摩擦表面可自由正常移动的刹车片或蹄片的一部分。

制动系统刹车片(定子)材料摩擦材料总是一种复杂的复合材料，由各种不同比例的纤维、颗粒和填充物嵌在聚合树脂基体中组成。

近年来，随着石棉纤维的替代，汽车摩擦材料的成分发生了重大变化，石棉纤维最初是因为其优异的热和摩擦性能而被其他潜在危险较小的替代品所选择。

制动系统功能的性能要求:制动器的整体性能取决于发生在摩擦副摩擦表面的相互作用。然而，转子和定子材料的体积特性在决定系统的热稳定性和完整性方面也至关重要。因此，例如，转子材料的热导率、比热容和耐温性都应提高，以容纳摩擦交叉点产生的摩擦热。灰铸铁达到了这些要求，但其中等高密度说明转子质量是值得注意的(典型的大于5公斤的前盘一般旅行汽车)。因此，制动系统转子部分灰口铸铁的难点是其质量的特点。

刹车噪音(主要是高频“尖叫”)和振动(低频“抖动”)是电机制造商主要关注的问题，因为它们是迄今为止与刹车相关的保修索赔的最大原因。同样，摩擦副的摩擦学特性在确定这些问题的性质和严重性方面至关重要。制动部件材料的其他特性，特别是刚度、密度和阻尼特性，也在制动系统的整体改进中发挥着重要作用。

灰口铸铁的替代品近年来，人们对灰铸铁刹车材料的轻质替代品进行了深思熟虑，特别是在铝金属基复合材料的排列上，但也考虑过在相对柔软、轻质的基材上使用坚硬、耐热的涂层。

从上面可以清楚地看出，现代制动系统的性能在很大程度上取决于摩擦副的材料，而这些材料非常多样化，从传统的金属和合金，到聚合物基复合材料，再到先进的金属基复合材料和表面涂层。

参考书目

欧文，c.e.(2004)。今天的技术人员:汽车制动系统。华盛顿:Cengage Learning。