汽车用非金属材料之摩擦材料

日期:2020-05-14     下载:20     体积:1.09M    


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  一、车用摩擦材料
  
  汽车用摩擦材料,主要用于汽车传递动力、制动减速、停车制动,是汽车消   耗性较大的材料之一,它是汽车制动系统与行车系统的重要组成部分。它主要包括汽车制动摩擦片、汽车离合器摩擦片及手制动摩擦片等。汽车摩擦材料对汽车的安全性、使用性及操纵稳定性起着十分重要的作用。
  
  (1) 车用摩擦材料的组成:汽车摩擦材料主要由增强材料、黏结材料及填充材料等组成。
  
  ① 增强材料。增强材料是摩擦材料一个重要的组成部分,纤维的选用对摩擦材料的摩擦、磨损性能有着重要的影响,增强材料主要有石棉、钢纤维、玻璃纤维、碳纤维、有机纤维和混杂纤维几种。
  
  ② 黏结剂。选择黏结剂首先要考虑热性能,包括结构强度高、模量低、贴合性好、分解温度高、分解物少、分解速度慢及分解残留物有一定的摩擦性能等。早期使用的主要是橡胶型黏结剂,橡胶因耐热性差且磨损大,已逐渐被酚醛树脂取代或与树脂共混。目前,国外大都采用改性树脂。
  
  ③ 填充材料。填料是摩擦材料中不可缺少的组分,其在摩擦材料中主要起改善材料的物理与力学性能,调节摩擦性能及降低成本的作用。可分为有机、无机和金属三种材料。
  
  二、车用复合材料
  
  复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使负荷材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。
  
  车用复合材料按性能分为功能复合材料和结构复合材料;按基体分为非金属基复合材料和金属基复合材料;按增强剂的种类和形状分为颗粒复合材料、层状复合材料、纤维增强复合材料等。目前使用最多的是纤维复合材料。
  
  复合材料有许多优点;复合材料比强度和比模量高,复合材料强度高、质量轻,如碳纤维和环氧树脂组成的复合材料的比强度是钢的7倍多,比模量是钢的5倍多;抗疲劳性能好,大多数金属的疲劳强度是抗拉强度的0%~50%,而碳纤维增强复合材料高达70%~80%;减振能力强,可避免产生共振而引起的早期破坏;耐高温性能好,一般在高温下仍保持高的强度;断裂安全性好,增强纤维的复合材料中在每平方厘米截面上有成千上万根纤维,即使有一部分纤维断裂,载荷也会由末断裂的纤维承担起来,所以断裂安全性好;化学稳定性好,能耐酸、碱腐蚀;还具有一些特殊性能,如隔热性,特殊的电、磁性能等。
  
  三、车用陶瓷
  
  陶瓷是以天然矿物或人工合成的各种化合物为基本原料,经粉碎、成型和高温烧结等工序制成的一种无机非金属固体材料。陶瓷不仅仅是指制作日用器皿的传统陶瓷材料,随着陶瓷性能的不断改进,已发展成为除金属材料和高分子材料以外的第三大类工程材料。
  
  精细陶瓷按照性能可分为高强度陶瓷、高温陶瓷、耐磨陶瓷、耐酸陶瓷、压电陶瓷、电介质陶瓷、光学陶瓷、半导体陶瓷、磁性陶瓷和卫生陶瓷。
  
  精细陶瓷在热学方面具有耐热、隔热、导热、集热等特性,在力学方面具有硬质、耐磨、高温强度高、润滑性、耐热低膨胀性,在化学方面具有强的化学稳定性、耐强酸强碱等腐蚀性、催化剂作用,在电磁学方面具有绝缘性、导电性、压电性、半导体性、磁性、介电性、离子导电性、电子发射性等,另外一个特点是它的相对密度低(只相当于钢铁的1/2)。
  
  四、车用胶黏剂
  
  胶黏剂又称黏合剂或黏结剂,俗称胶。它是一种将两种材料黏结在一起的高分子材料。它是一类通过黏附作用,使同质或异质材料连接在一起,并在胶接面上有一定强度的物质。胶黏剂既能黏结材料,又能填补零件裂纹和孔隙缺陷等。它具有较高的黏结强度,良好的密封性、耐腐蚀性和绝缘性,并且使用简单,成本低,因此在汽车制造和维修中得到广泛的应用。
  
  目前对于胶黏剂还没有一个统一的分类方法。通常,将胶黏剂分为合成胶黏剂、天然胶黏剂和无机胶黏剂三大类。合成胶黏剂按照其基料的组成不同分为树脂型胶黏剂、橡胶型胶黏剂和混合型胶黏剂。
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