I pads di frenu sò i pezzi di sicurezza più critichi in u sistema di frenu, chì ghjoca un rolu decisivu in a qualità di l'effettu di u frenu, è un bonu frenu hè u protettore di e persone è di i veiculi (aviò).
Prima, l'origine di i freni di frenu
In u 1897, HerbertFrood hà inventatu i primi pads di frenu (aduprendu u filu di cuttuni cum'è fibra di rinforzu) è l'utilizanu in carrughji di cavalli è i primi vitture, da quale hè stata fundata a Cumpagnia Ferodo, famosa in u mondu. Allora in u 1909, a cumpagnia hà inventatu u primu pad di frenu solidificatu basatu in amianto in u mondu; In u 1968, i primi pasticci di frenu semi-metallici in u mondu sò stati inventati, è da tandu, i materiali di frizione anu cuminciatu à sviluppà versu l'amianto. In casa è à l'esteru hà cuminciatu à studià una varietà di fibre di rimpiazzamentu di l'amianto cum'è a fibra d'acciaio, a fibra di vetru, a fibra di aramid, a fibra di carbonu è altre applicazioni in materiali di attritu.
Siconda, a classificazione di i freni
Ci hè dui modi principali per classificà i materiali di frenu. Unu hè divisu da l'usu di l'istituzioni. Cum'è i materiali di frenu di l'automobile, i materiali di frenu di trenu è i materiali di frenu di l'aviazione. U metudu di classificazione hè simplice è faciule da capisce. Unu hè divisu secondu u tipu di materiale. Stu metudu di classificazione hè più scientificu. I materiali di frenu muderni includenu principalmente e seguenti trè categurie: materiali di frenu basati in resina (materiali di frenu d'amianto, materiali di frenu senza amianto, materiali di frenu basati in carta), materiali di frenu di metallurgia di polveri, materiali di frenu composti di carbonu / carbone è materiali di frenu basati in ceramica.
Terzu, i materiali di frenu di l'automobile
1, u tipu di materiali di frenu di l'automobile secondu u materiale di fabricazione hè diversu. Pò esse divisu in foglia d'amianto, foglia semi-metallica o foglia di metallu bassu, foglia NAO (materia organica senza amianto), foglia di carbone di carbone è foglia di ceramica.
1.1.Lamina d'amianto
Da u principiu, l'amianto hè statu utilizatu com'è un materiale di rinforzu per i freni, perchè a fibra d'amianto hà una forza alta è una resistenza à a temperatura alta, per quessa pò risponde à i bisogni di pastiglie di frenu è dischi di embrague è guarnizioni. Sta fibra hà una forte capacità di tensile, pò ancu currisponde à l'acciaio d'alta qualità, è pò sustene a temperatura alta di 316 ° C. In più, l'amianto hè relativamente prezzu. Hè estratta da u minerale anfibole, chì si trova in quantità maiò in parechji paesi. I materiali di frizione di l'amianto utilizanu principalmente fibre d'amianto, vale à dì silicatu di magnesiu idratatu (3MgO·2SiO2·2H2O) cum'è fibra di rinforzu. Un filler per aghjustà e proprietà di attritu hè aghjuntu. Un materiale compositu di matrice organica hè ottenuta pressendu l'adesivo in un moldu di pressa calda.
Prima di l'anni 1970. I fogli di frizione di tippu amianto sò largamente usati in u mondu. È duminatu per un bellu pezzu. Tuttavia, per via di u poviru rendimentu di trasferimentu di calore di l'amianto. U calore di friczione ùn pò micca esse dissipatu rapidamente. Fararà a strata di decadenza termale di a superficia di attritu à ingrossi. Aumentà l'usura di u materiale. Intantu. L'acqua cristallina di a fibra d'amianto hè precipitata sopra à 400 ℃. A pruprietà di attritu hè significativamente ridutta è l'usura hè drasticamente aumentata quandu ghjunghje à 550 ℃ o più. L'acqua cristallina hè stata largamente persa. U rinfurzà hè cumplettamente persu. A più impurtante. Hè pruvucatu medicale. L'amianto hè una sustanza chì hà dannu seriu à l'organi respiratorii umani. Lugliu 1989. L'Agenzia di Proteczione Ambientale di i Stati Uniti (EPA) hà annunziatu chì pruibisce l'impurtazione, a fabricazione è a trasfurmazioni di tutti i prudutti di l'amianto da u 1997.
1.2, foglia semi-metal
Hè un novu tipu di materiale di attritu sviluppatu nantu à a basa di u materiale di attritu organicu è u materiale di attritu tradiziunale di metallurgia di polveri. Si usa fibre di metallu invece di fibre d'amianto. Hè un materiale di frizione senza amianto sviluppatu da a Cumpagnia Americana Bendis à i primi anni 1970.
I pasticci di frenu ibridi "Semi-metalli" (Semi-met) sò principalmente fatti di lana d'acciaio ruvida cum'è una fibra di rinforzu è una mistura impurtante. L'amianto è i pads di frenu organicu (NAO) ponu esse facilmente distinti da l'aspettu (fibre fine è particelle), è anu ancu una certa proprietà magnetichi.
I materiali di frizione semi-metallici anu e seguenti caratteristiche principali:
(l) Assai stabile sottu à u coefficient di attritu. Ùn pruduce micca decadenza termale. bona stabilità termica;
(2) Bona resistenza à l'usura. A vita di serviziu hè 3-5 volte quella di i materiali di frizione di l'amianto;
(3) Bona prestazione di attritu sottu una carica alta è un coefficient d'attrito stabile;
(4) Bona conductività termale. U gradiente di temperatura hè chjucu. Soprattuttu adattatu per i prudutti di frenu à discu più chjucu;
(5) Petit bruit de freinage.
I Stati Uniti, l'Europa, u Giappone è altri paesi cuminciaru à prumove l'usu di grandi spazii in l'anni 1960. A resistenza à l'usura di a foglia di semi-metallu hè più di 25% più altu ch'è quella di a foglia d'amianto. Attualmente, occupa una pusizione dominante in u mercatu di i freni in Cina. È a maiò parte di e vitture americane. In particulare e vitture è i veiculi di passageri è di carica. U frenu semi-metallu hà cuntatu più di 80%.
Tuttavia, u pruduttu hà ancu i seguenti difetti:
(l) A fibra d'acciaio hè faciule d'arrugginà, faciule d'appiccicà o dannà u paru dopu a ruggine, è a forza di u pruduttu hè ridutta dopu a ruggine, è l'usura hè aumentata;
(2) Alta conductività termale, chì hè faciule per fà chì u sistema di frenu produca resistenza di gas à alta temperatura, risultatu in a strata di attritu è u distaccu di a piastra d'acciaio:
(3) L'alta durezza dannu u materiale duale, risultatu in chiacchiere è rumore di frenu à bassa frequenza;
(4) Alta densità.
Ancu s'è "semi-metallu" ùn hà micca picculi difetti, ma per via di a so bona stabilità di produzzione, prezzu bassu, hè sempre u materiale preferitu per i freni di l'automobile.
1.3. Film NAO
À l'iniziu di l'anni 1980, ci era una varietà di freni di frenu senza amianto rinforzati in fibra hibrida in u mondu, vale à dì a terza generazione di pastiglie di frenu di tipu NAO senza amianto. U so scopu hè di cumpensà i difetti di i materiali di frenu semi-metallici rinfurzati in fibra d'acciaio, i fibri utilizati sò fibre vegetali, fibra aramong, fibra di vetru, fibra ceramica, fibra di carbone, fibra minerale è cusì. A causa di l'applicazione di parechje fibre, e fibre in u frenu di u frenu si cumplementanu l'una cù l'altru in u rendiment, è hè faciule di cuncepisce a formula di u frenu di frenu cù un rendimentu cumpletu eccellente. U vantaghju principali di u fogliu NAO hè di mantene un bonu effettu di frenu à a temperatura bassa o alta, riduce l'usura, riduce u rumore, è allargà a vita di serviziu di u discu di frenu, chì rapprisenta a direzzione attuale di sviluppu di i materiali di attritu. U materiale di attritu utilizatu da tutte e marche famose in u mondu di i freni Benz / Philodo hè u materiale organicu NAO senza amianto di terza generazione, chì pò frenà liberamente à ogni temperatura, prutegge a vita di u cunduttore è maximizà a vita di u frenu. discu.
1.4, foglia di carbone di carbone
U materiale di attritu cumpostu di carbone di carbone hè un tipu di materiale cù una matrice di carbone rinfurzata cù fibra di carbone. E so proprietà di attritu sò eccellenti. bassa densità (solu azzaru); Altu livellu di capacità. Hà una capacità di calore assai più altu ch'è i materiali di metallurgia di polveri è l'azzaru; Alta intensità di calore; Nisuna deformazione, fenomenu di aderenza. temperatura di funziunamentu finu à 200 ℃; Bona prestazione di attritu è usura. Longa vita di serviziu. U coefficient di attritu hè stabile è moderatu durante u frenu. I fogli composti di carbonu-carbonu sò stati prima utilizati in l'aviò militari. Hè stata dopu aduttatu da e vitture di corsa di Formula 1, chì hè l'unica applicazione di materiali di carbonu di carbone in i pasticci di frenu di l'automobile.
U materiale di friczione cumpostu di carbone di carbone hè un materiale speciale cù stabilità termica, resistenza à l'usura, conduttività elettrica, forza specifica, elasticità specifica è parechje altre caratteristiche. Tuttavia, i materiali di friczione cumposti di carbone-carbonu anu ancu i seguenti difetti: u coefficient d'attrito hè inestabile. Hè assai affettatu da l'umidità;
Povera resistenza à l'ossidazione (l'ossidazione severa si trova sopra à 50 ° C in l'aria). Alti requisiti per l'ambiente (seccu, pulitu); Hè assai caru. L'usu hè limitatu à campi speciali. Questu hè ancu u mutivu principalu perchè limità i materiali di carbone di carbone sò difficiuli di prumove largamente.
1,5, pezzi di ceramica
Cum'è un novu pruduttu in materiali di attritu. I pasticci di frenu in ceramica anu i vantaghji di senza rumore, senza caduta di cendri, senza corrosione di u hub di rota, longa vita di serviziu, prutezzione di l'ambiente è cusì. I pasticci di frenu in ceramica sò stati inizialmente sviluppati da cumpagnie giapponesi di freni in l'anni 1990. Diventate gradualmente u novu caru di u mercatu di i freni.
U rappresentante tipicu di i materiali di frizione basati in ceramica hè i composti C / C-sic, vale à dì, i composti C / SiC di matrice di carburu di siliciu rinforzatu in fibra di carbonu. I circadori di l'Università di Stuttgart è l'Istitutu di Ricerca Aeroespaziale Tedesca anu studiatu l'applicazioni di i cumposti C/ C-sic in u campu di l'attrito, è anu sviluppatu pasticci di frenu C/ C-SIC per l'usu in i vitture Porsche. Oak Ridge National Laboratory cù Honeywell Advnanced Composites, HoneywellAireratf Lnading Systems, è Honeywell Commercial Vehicle Sistemi A cumpagnia travaglia inseme per sviluppà pastiglie di frenu composite C / SiC à pocu costu per rimpiazzà pastiglie di frenu in ghisa è ghisa usata in veiculi pesanti.
2, vantaghji di frenu compositu di carbone ceramica:
1, paragunatu cù i pasticci di frenu di ghisa grigia tradiziunali, u pesu di pasticci di frenu di ceramica di carbonu hè ridutta di circa 60%, è a massa non-suspension hè ridutta di quasi 23 kilogrammi;
2, u coefficient d'attrito di u frenu hà un aumentu assai altu, a velocità di reazione di u frenu hè aumentata è l'attenuazione di u frenu hè ridutta;
3, l'allungamentu tensile di i materiali ceramichi di carbone varieghja da 0,1% à 0,3%, chì hè un valore assai altu per i materiali ceramichi;
4, u pedale di discu di ceramica si sente estremamente còmode, pò pruduce immediatamente a forza di frenata massima in a fase iniziale di frenu, per quessa, ùn ci hè ancu bisognu di aumentà u sistema di assistenza di frenu, è u frenu generale hè più veloce è più breve di u sistema di frenu tradiziunale. ;
5, per resiste à u calore altu, ci hè un insulamentu di calore ceramicu trà u pistone di frenu è u liner di frenu;
6, u discu di frenu di ceramica hà una durabilità straordinaria, se l'usu nurmale hè un rimpiazzamentu senza vita, è u discu di frenu di ghisa ordinariu hè generalmente utilizatu per uni pochi d'anni per rimpiazzà.
Tempu di Postu: Settembre-08-2023