隨著汽車行業的不斷發展,汽車剎車片的質量也在不斷的發展變革,從開始到現在,剎車片經力了三代的變革,初代是石棉剎車片,第二代是半金屬剎車片,第三代是陶瓷剎車片,其中陶瓷剎車片摩擦系數好,安全性較高,是值得選擇的優質剎車片。
初代傳統的剎車片材料系用石棉纖維填充酚醛樹脂制造,其中石棉由硅酸鹽礦物而制得,其組成中含有一定數量的結晶水。隨著汽車品質的提升速度也提升的很快,使制動部件表面溫度高達300~ 500C。石棉摩擦材料導熱性和耐熱性差,在400C左右的時候將失去結晶水,550C時結晶水將全部消失,已基本上失去了增強的效果。石棉脫水后會造成摩擦性不穩定、工作層材料變質、磨損加劇,出現明顯的“熱衰退”現象。加上石棉在加工、使用中其粉塵具有致癌作用,因此石棉基剎車片在西方工業已被禁用,我國也已限制該類材料的使用。很明顯石棉有機摩擦材料已不適應汽車工業和現代社會發展需求,將逐步被新材料所取代。
第二代剎車片材料系半金屬石墨復合材料。其主要成分是鋼纖維、石墨、金屬粉及其輔料,用改性酚醛樹因剎車片中金屬含量占總重的一半而得名。脂粘結成型,美、歐、日等在60 年代開始大面積推廣使用。半金屬片的耐磨性能比石棉片提高25% 以比,同時具有摩擦系數高、導熱性好、加工成型容易等優點,因此該類材料目前在我國剎車片市場上主導地位同。但產品還存在以下缺點:一是鋼纖維易生銹,銹蝕后易粘著或易損傷對偶,且銹蝕后產品強度降低、磨損加大;二是熱傳導率高,在高溫時易使制動系統產生氣阻導致摩擦片層與鋼板脫開;三是硬度較高,會損傷對偶材料,產生振顫和低頻制動噪音;四是困密度大。
第三代剎車片材料系無石棉有機摩擦材料(NAO)。主要使用玻璃纖維、芳香族聚酰纖維或其它纖維(碳、陶瓷等) 來作為加固材料。其主要優點是無論在低溫還是高溫都保持良好的制動效果,減少磨損,降低噪音,延長剎車盤的使用壽命。NAO 型剎車片的材料已經歷了幾次變革,現在的NAO材料在諸多方面已經有效超過了石棉剎車片的性能,這主要是在抗摩性能及噪音等方面。
陶瓷剎車片是摩擦材料中的新品種,由日本剎車片企業于上世紀90 年代研制成功。陶瓷剎車片是由陶瓷纖維、不含鐵的填料物質、膠黏劑和少量的金屬所組成的,具有無噪音、無落灰、不腐蝕輪轂、使用壽命長、環保等優點。