【检修知识】刹车片的材质与调换知识

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刹车片是指固定在随车轮转动的制动鼓或制动盘上的摩擦材料，其中的摩擦衬片和摩擦片承受外部压力，产生摩擦作用，达到车辆减速的目的。 摩擦块是由颚式活塞推压在制动盘上的摩擦材料。由于摩擦，摩擦块会逐渐磨损。一般来说，成本越低，刹车片磨损越快。 摩擦块分为摩擦材料和底板两部分。摩擦材料磨损后仍可使用。摩擦材料用完后，底板会直接与刹车盘接触，最终失去制动效果，损坏刹车盘，刹车盘的修复费用非常昂贵。 一般对刹车片的基本要求主要有耐磨、摩擦系数大、隔热性能好。 根据制动方式的不同，刹车片可分为鼓式刹车片和盘式刹车片。刹车片根据材质的不同，一般可分为石棉型、半金属型和nao型(即无石棉有机型)刹车片。 随着现代科学技术的飞速发展，刹车片和其他制动系统部件一样，近年来也在不断发展变化。 在传统的制造工艺中，刹车片所用的摩擦材料是各种粘合剂或添加剂的混合物，并在其中加入纤维以提高其强度和加固。 刹车片制造商对所用材料的公布总是守口如瓶，尤其是新配方。当然，云母、二氧化硅、橡胶片等一些成分是公共的。 刹车片的最终制动效果、耐磨性、耐温性等性能将取决于不同组分的相对比例。 下面简单说说几种不同材质的刹车片。 石棉型刹车片从一开始就被用作刹车片的增强材料。石棉纤维具有高强度、耐高温的特点，可以满足刹车片、离合器片、垫片的要求。 这种纤维具有很强的抗拉能力，甚至可以与高级钢材相媲美，并能承受316℃的高温 更重要的是，石棉相对便宜。它是从角闪石矿石中提取的，在许多国家都发现了角闪石矿石。 在石棉刹车片的成分中，石棉占40-60%，但人们现在发现大多数石棉都是潜在有害的。石棉已被医学界确认为致癌物，其针状纤维很容易进入肺部并停留，引起刺激，最终导致肺癌。但这种病的潜伏期可长达15-30年，所以人们往往意识不到石棉带来的危害。 只要石棉纤维被摩擦材料本身固定，就不会对工人的健康造成危害。但当石棉纤维随着制动摩擦排出形成制动粉尘时，就可能成为影响健康的一系列根源。 根据美国职业安全与健康协会(osha)所做的测试，每次进行常规摩擦测试时，刹车片都会产生数百万根石棉纤维，这些纤维被排放到空气中，而这种纤维远远小于人类的头发，肉眼无法观察到，因此一口气可能会吸收数千根石棉纤维而不会被人察觉。 同样，如果制动鼓或制动部件中的制动粉尘被空气管道吹走，无数的石棉纤维也可以被吹到空气中，而这些粉尘不仅会影响技术人员的健康，还会对在场的任何其他人员造成健康损害。 甚至一些极其简单的操作，如用锤子轻敲制动鼓使其松动，让内部的制动灰尘出来，也会产生大量的石棉纤维飘到空气中。 更让人担心的是，纤维一旦漂浮在空中，会持续几个小时，然后粘在衣服、桌面、工具等你能想到的表面。 每当它们遇到搅动(比如清洁、行走、使用气动工具时的气流)，就会再次飘到空中。 通常情况下，这种物质一旦进入工作环境，就会在那里停留数月甚至数年，对在那里工作的人甚至顾客都有潜在的健康影响。 美国职业安全健康协会(osha)也指出，只有人们工作环境中的石棉纤维含量不超过每平方米0.2个才是安全的。同时，日常刹车保养中产生的石棉粉尘应尽可能减少，可能引起粉尘释放的工作(如敲打刹车片等。)应该尽量避免。 然而，除了健康危害，石棉刹车片还有一个重要的问题。 石棉是绝热的，导热性特别差。通常情况下，反复使用制动器会在刹车片中积聚热量。刹车片变热后，其制动性能会发生变化。为了产生相同的摩擦力和制动力，需要更多次的制动。这种现象被称为“刹车收缩”。如果刹车片达到一定的热度，就会导致刹车失灵。 当汽车制造商和刹车材料供应商决定开发新的更安全的石棉替代品时，新的摩擦材料几乎同时出现。 这就是下面要讨论的“半金属”混合刹车片和非石棉有机刹车片(nao)。 半金属混合刹车片Semi-met主要以粗钢丝绒为增强纤维和重要混合物。 从外观(细小的纤维和颗粒)来看，区分无石棉和无石棉有机刹车片(nao)是非常方便的，而且它们还具有一定的磁性。 钢丝绒具有较高的强度和导热性，这使得“半金属”混合物刹车片具有不同于传统石棉刹车片的制动特性。 比如“半金属”刹车片金属含量高，强度高，金属含量高也改变了刹车片的摩擦特性，通常意味着“半金属”刹车片需要更高的制动压力才能达到同样的制动效果。 尤其是在低温环境下，金属含量高也意味着刹车片会造成刹车盘或鼓更大的表面磨损，同时会产生更大的噪音。 “semi-met”刹车片的主要优点是其温控能力和更高的制动温度。相对于石棉型传热性能差，制动盘和制动鼓冷却能力差，它们在制动时帮助制动盘和制动鼓从其表面散热，热量传递到制动钳及其部件。 当然，如果热量处理不当，也会出现问题。制动液加热后，温度会上升。如果温度达到一定程度，会导致刹车收缩，制动液沸腾。 这种热量对制动钳、活塞密封圈、回位弹簧也有一定的影响，会加速这些部件的老化，这也是制动钳在制动保养时要重新装配，更换金属件的原因。 无石棉有机刹车材料({nao)无石棉有机刹车材料主要采用玻璃纤维、芳香族聚酷纤维或其他纤维(碳纤维、陶瓷等。)作为增强材料，其性能主要取决于纤维和其他添加剂的类型。 无石棉有机制动材料主要是作为石棉的替代晶体开发的，用于制动鼓或制动蹄，但最近也在尝试作为前盘式制动片的替代品。 从性能上来说，nao刹车片比半金属刹车片更接近石棉刹车片。 不像半金属刹车片，导热性好，温度可控性高。 新nao原料和石棉刹车片有什么区别？典型的石棉基摩擦材料含有五至七种基本混合物，包括增强石棉纤维、各种添加剂材料和粘合剂，如亚麻子油、树脂、安息香和树脂。 相比较而言，nao摩擦材料包含了大约十七种不同的棒材料，因为清除石棉不能等同于简单地更换一种替代品，而是需要大量的混合物才能保证制动性能达到等于或超过石棉摩擦块的制动效果。 nao刹车片的材质几经变迁，目前的nao材质在很多方面已经有效超过了石棉刹车片的性能，主要表现在抗摩擦性能和噪音方面。 当然，首先要确定规格标准，因为只有这样，任何新的摩擦材料配方才能得到检验。 这些规格应包括摩擦性能、抗疲劳性、温度适应性、耐磨性和噪声等。 摩擦材料越好，摩擦块在不同温度和压力下的摩擦性能越好。换句话说，它的性能在低温或高温下应该变化不大。 摩擦力越好，反复刹车后刹车收缩的可能性越小，使得“刹车踏板感”保持良好。 更好的材料也会减少磨损和噪音。 早先的nao刹车片只是满足了部分要求，现在已经基本完全满足了。 现在的nao刹车片使用寿命明显比石棉刹车片长，同时有利于延长制动鼓和刹车盘的使用寿命。 在介绍了几种主要类型刹车片的材料特性后，再来说说关于刹车片使用和更换的常识。 更换刹车片的原则在更换刹车片时，最好使用高性能的刹车片。虽然它的价格比经济型刹车片高，但是材质好很多，使用寿命更长，当然安全性也强很多。所以临时的高科技人员肯定会得到更多的回报。 需要提醒车主的是，更换刹车片时，尽量使用与旧刹车片相同的材料。当然，如果新的刹车片材质比原来的材质高一个级别就更好了。 只有遵循以下两条原则，才能确保由不同材料制成的制动片的安全性。 *尽量不要用nao材料代替半金属刹车片。 *nao刹车片由可更换的石棉材料制成 刹车片的更换周期刹车片的更换周期往往取决于车辆的行驶情况、车型、车重、刹车片类型等具体情况。 比如现实生活中，经常会出现这样的情况，一种刹车片在一辆车上可以用5万或者6万km，而在另一辆车上可能只能用25000km，必须更换。 车辆在道路上停车和行驶的频率是一个重要因素。一般来说，长时间行驶在城市道路上的车辆的刹车片更换周期明显短于长时间行驶在高速公路上的车辆，行驶在山区道路上的车辆的刹车片更换周期短于平坦道路上的车辆，卡车的刹车片更换周期短于轻型车辆。 所以，事实上，没有一个“权威机构”能准确说出刹车片到底能用多久。只能确定一件事——经常检查刹车片的磨损情况。 刹车片更换时机通常情况下，在以下情况下必须更换刹车片:*当刹车片厚度小于车辆制造商允许的最低维护标准时；*当制动片上的磨损指示器接触到制动盘时；*当刹车片被油或油脂污染时；*制动片异常磨损或变细。 一般情况下，如果固定卡钳上的刹车片两侧厚度差达到15mm，当浮动卡钳上的刹车片两侧厚度差达到3.0mm时，就需要更换 当然，仅凭简单的外观观察是无法准确判断刹车片是否磨损的，所以一般要用直尺测量刹车片最薄处，看是否在允许范围内(一般根据具体的车辆保养手册)。 另外，刹车片最小使用厚度的确定取决于很多因素，主要包括制动系统本身(制动钳或气缸活塞的设计行程、调节器间隙、制动踏板间隙等。)，以及刹车片的种类(石棉型、半金属型、nao型)；刹车片和刹车蹄的装配等。 比如粘接连接通常是经过高温处理的，刹车片的耐磨性比铆接的要高，因为当铆接的刹车片磨损到露出铆钉头时，铆钉会直接损坏刹车盘或鼓。 相反，粘合的制动片可以一直磨损到露出金属层。只有达到这一点，才会引起金属与金属的摩擦，产生刺耳的噪音。 在日常生活中，人们往往是在出现上述情况后才去维修刹车片，这对车辆本身和驾驶员的安全都极为不利。 所以要多了解刹车片的基础知识，多关注刹车片的选择和使用规范。