Remblokken zijn de meest kritische veiligheidsonderdelen in het remsysteem, die een beslissende rol spelen in de kwaliteit van de remwerking, en een goed remblok is de beschermer van mensen en voertuigen (vliegtuigen).
Ten eerste de oorsprong van remblokken
In 1897 vond HerbertFrood de eerste remblokken uit (met katoenen draad als versterkende vezel) en gebruikte deze in paardenkoetsen en vroege auto's, waaruit de wereldberoemde Ferodo Company werd opgericht. Vervolgens vond het bedrijf in 1909 's werelds eerste remblokken op basis van gehard asbest uit; In 1968 werden 's werelds eerste op semi-metaal gebaseerde remblokken uitgevonden, en sindsdien beginnen wrijvingsmaterialen zich te ontwikkelen tot asbestvrij. In binnen- en buitenland begon een verscheidenheid aan asbestvervangende vezels te bestuderen, zoals staalvezels, glasvezels, aramidevezels, koolstofvezels en andere toepassingen in wrijvingsmaterialen.
Ten tweede de classificatie van remblokken
Er zijn twee manieren om remmaterialen te classificeren. Eén daarvan is verdeeld door het gebruik van instituties. Zoals remmaterialen voor auto's, remmaterialen voor treinen en remmaterialen voor de luchtvaart. De classificatiemethode is eenvoudig en gemakkelijk te begrijpen. Eén is verdeeld op basis van het materiaaltype. Deze classificatiemethode is wetenschappelijker. Moderne remmaterialen omvatten hoofdzakelijk de volgende drie categorieën: remmaterialen op harsbasis (remmaterialen op basis van asbest, remmaterialen zonder asbest, remmaterialen op papierbasis), remmaterialen uit de poedermetallurgie, remmaterialen op koolstof/koolstofcomposiet en remmaterialen op keramische basis.
Ten derde, remmaterialen voor auto's
1, het type auto-remmaterialen volgens het productiemateriaal is anders. Het kan worden onderverdeeld in asbestplaat, semi-metaalplaat of laagmetalen plaat, NAO-plaat (asbestvrij organisch materiaal), koolstofkoolstofplaat en keramische plaat.
1.1.Asbestplaat
Vanaf het allereerste begin is asbest gebruikt als versterkingsmateriaal voor remblokken, omdat asbestvezels een hoge sterkte en hoge temperatuurbestendigheid hebben, zodat het kan voldoen aan de eisen van remblokken, koppelingsschijven en pakkingen. Deze vezel heeft een groot trekvermogen, kan zich zelfs meten met hoogwaardig staal en is bestand tegen hoge temperaturen van 316 °C. Bovendien is asbest relatief goedkoop. Het wordt gewonnen uit amfiboolerts, dat in veel landen in grote hoeveelheden wordt aangetroffen. Asbestwrijvingsmaterialen maken hoofdzakelijk gebruik van asbestvezels, namelijk gehydrateerd magnesiumsilicaat (3MgO·2SiO2·2H2O) als versterkingsvezel. Er is een vulmiddel toegevoegd om de wrijvingseigenschappen aan te passen. Een organisch matrixcomposietmateriaal wordt verkregen door de lijm in een hete persvorm te persen.
Vóór de jaren zeventig. Wrijvingsplaten van het asbesttype worden wereldwijd veel gebruikt. En domineerde lange tijd. Echter, vanwege de slechte warmteoverdrachtsprestaties van asbest. Wrijvingswarmte kan niet snel worden afgevoerd. Het zal ervoor zorgen dat de thermische vervallaag van het wrijvingsoppervlak dikker wordt. Verhoog de materiaalslijtage. In de tussentijd. Het kristalwater van asbestvezels slaat neer boven 400 ℃. De wrijvingseigenschappen worden aanzienlijk verminderd en de slijtage neemt dramatisch toe wanneer deze 550 ℃ of meer bereikt. Het kristalheldere water is grotendeels verloren gegaan. De verbetering gaat volledig verloren. Nog belangrijker. Het is medisch bewezen. Asbest is een stof die ernstige schade toebrengt aan de menselijke ademhalingsorganen. Juli 1989. De Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA) kondigde aan dat het in 1997 de import, productie en verwerking van alle asbestproducten zou verbieden.
1.2, semi-metalen plaat
Het is een nieuw type wrijvingsmateriaal ontwikkeld op basis van organisch wrijvingsmateriaal en traditioneel poedermetallurgisch wrijvingsmateriaal. Er worden metaalvezels gebruikt in plaats van asbestvezels. Het is een niet-asbestwrijvingsmateriaal dat begin jaren zeventig door de Amerikaanse Bendis Company is ontwikkeld.
"Semi-metal" hybride remblokken (Semi-met) zijn voornamelijk gemaakt van ruwe staalwol als versterkende vezel en een belangrijk mengsel. Asbest en niet-asbest organische remblokken (NAO) zijn gemakkelijk te onderscheiden aan het uiterlijk (fijne vezels en deeltjes) en ze hebben ook bepaalde magnetische eigenschappen.
Semi-metalen wrijvingsmaterialen hebben de volgende hoofdkenmerken:
(l) Zeer stabiel onder de wrijvingscoëfficiënt. Produceert geen thermisch verval. Goede thermische stabiliteit;
(2) Goede slijtvastheid. De levensduur is 3-5 keer die van asbestwrijvingsmaterialen;
(3) Goede wrijvingsprestaties onder hoge belasting en stabiele wrijvingscoëfficiënt;
(4) Goede thermische geleidbaarheid. De temperatuurgradiënt is klein. Vooral geschikt voor kleinere schijfremproducten;
(5) Klein remgeluid.
De Verenigde Staten, Europa, Japan en andere landen begonnen in de jaren zestig het gebruik van grote gebieden te bevorderen. De slijtvastheid van halfmetaalplaat is ruim 25% hoger dan die van asbestplaat. Momenteel bekleedt het een dominante positie op de remblokkenmarkt in China. En de meeste Amerikaanse auto's. Vooral auto's en personen- en vrachtvoertuigen. Halfmetalen remvoeringen zijn goed voor meer dan 80%.
Het product heeft echter ook de volgende tekortkomingen:
(l) Staalvezels zijn gemakkelijk te roesten, gemakkelijk te plakken of te beschadigen na roest, en de sterkte van het product wordt na roest verminderd en de slijtage neemt toe;
(2) Hoge thermische geleidbaarheid, waardoor het remsysteem gemakkelijk gasweerstand kan produceren bij hoge temperaturen, wat resulteert in het loslaten van de wrijvingslaag en het loskomen van de stalen plaat:
(3) Hoge hardheid zal het dubbele materiaal beschadigen, wat resulteert in geratel en laagfrequent remgeluid;
(4) Hoge dichtheid.
Hoewel "semimetaal" geen kleine tekortkomingen heeft, is het vanwege de goede productiestabiliteit en lage prijs nog steeds het voorkeursmateriaal voor remblokken voor auto's.
1.3. NAO-film
Begin jaren tachtig waren er in de wereld een verscheidenheid aan hybride vezelversterkte asbestvrije remvoeringen, dat wil zeggen de derde generatie remblokken van het type asbestvrij organisch materiaal van het type NAO. Het doel is om de gebreken van enkelvoudig versterkte semi-metalen remmaterialen met staalvezels te compenseren. De gebruikte vezels zijn plantaardige vezels, aramongvezels, glasvezels, keramische vezels, koolstofvezels, minerale vezels enzovoort. Door de toepassing van meerdere vezels vullen de vezels in de remvoering elkaar aan wat betreft prestaties, en is het eenvoudig om de remvoeringformule te ontwerpen met uitstekende, uitgebreide prestaties. Het belangrijkste voordeel van NAO-platen is het behouden van een goed remeffect bij lage of hoge temperaturen, het verminderen van slijtage, het verminderen van geluid en het verlengen van de levensduur van de remschijf, wat de huidige ontwikkelingsrichting van wrijvingsmaterialen vertegenwoordigt. Het wrijvingsmateriaal dat door alle wereldberoemde merken Benz/Philodo-remblokken wordt gebruikt, is het asbestvrije organische materiaal van de derde generatie NAO, dat bij elke temperatuur vrij kan remmen, de levensduur van de bestuurder beschermt en de levensduur van de rem maximaliseert. schijf.
1.4, koolstofkoolstofplaat
Koolstof-koolstofcomposiet wrijvingsmateriaal is een soort materiaal met met koolstofvezel versterkte koolstofmatrix. De wrijvingseigenschappen zijn uitstekend. Lage dichtheid (alleen staal); Hoog capaciteitsniveau. Het heeft een veel hogere warmtecapaciteit dan poedermetallurgische materialen en staal; Hoge hitte-intensiteit; Geen vervorming, adhesieverschijnsel. Bedrijfstemperatuur tot 200℃; Goede wrijving en slijtageprestaties. Lange levensduur. De wrijvingscoëfficiënt is stabiel en gematigd tijdens het remmen. Koolstof-koolstofcomposietplaten werden voor het eerst gebruikt in militaire vliegtuigen. Het werd later overgenomen door Formule 1-raceauto's, wat de enige toepassing is van koolstof-koolstofmaterialen in remblokken voor auto's.
Koolstof-koolstofcomposiet wrijvingsmateriaal is een speciaal materiaal met thermische stabiliteit, slijtvastheid, elektrische geleidbaarheid, specifieke sterkte, specifieke elasticiteit en vele andere kenmerken. Frictiematerialen van koolstof-koolstofcomposiet hebben echter ook de volgende tekortkomingen: de wrijvingscoëfficiënt is onstabiel. Het wordt sterk beïnvloed door vochtigheid;
Slechte oxidatieweerstand (ernstige oxidatie treedt op boven 50 ° C in de lucht). Hoge eisen aan de omgeving (droog, schoon); Het is erg duur. Het gebruik is beperkt tot speciale velden. Dit is ook de belangrijkste reden waarom het beperken van koolstofkoolstofmaterialen moeilijk op grote schaal te promoten is.
1.5, keramische stukken
Als nieuw product in frictiematerialen. Keramische remblokken hebben de voordelen van geen geluid, geen vallende as, geen corrosie van de wielnaaf, een lange levensduur, milieubescherming enzovoort. Keramische remblokken werden oorspronkelijk in de jaren negentig ontwikkeld door Japanse remblokfabrikanten. Geleidelijk uitgegroeid tot de nieuwe lieveling van de remblokkenmarkt.
De typische vertegenwoordiger van op keramiek gebaseerde wrijvingsmaterialen zijn C/C-sic-composieten, dat wil zeggen koolstofvezelversterkte siliciumcarbidematrix C/SiC-composieten. Onderzoekers van de Universiteit van Stuttgart en het Duitse Lucht- en Ruimtevaartonderzoeksinstituut hebben de toepassing van C/C-sic-composieten op het gebied van wrijving bestudeerd en C/C-SIC-remblokken ontwikkeld voor gebruik in Porsche-auto's. Oak Ridge National Laboratory met Honeywell Advanced Composites, HoneywellAireratf Lnading Systems en Honeywell CommercialVehicle Systems Het bedrijf werkt samen aan de ontwikkeling van goedkope remblokken van C/SiC-composiet ter vervanging van gietijzeren en gietstalen remblokken die worden gebruikt in zware voertuigen.
2, koolstof-keramische composiet remblokvoordelen:
1, vergeleken met de traditionele remblokken van grijs gietijzer, wordt het gewicht van koolstofkeramische remblokken met ongeveer 60% verminderd en wordt de niet-geveerde massa met bijna 23 kilogram verminderd;
2, de remwrijvingscoëfficiënt neemt zeer sterk toe, de reactiesnelheid van de rem wordt verhoogd en de remdemping wordt verminderd;
3, de trekrek van koolstofkeramische materialen varieert van 0,1% tot 0,3%, wat een zeer hoge waarde is voor keramische materialen;
4, het keramische schijfpedaal voelt uiterst comfortabel aan, kan onmiddellijk de maximale remkracht produceren in de beginfase van het remmen, dus het is zelfs niet nodig om het remhulpsysteem te vergroten, en het totale remmen is sneller en korter dan het traditionele remsysteem ;
5, om hoge hitte te weerstaan, is er keramische warmte-isolatie tussen de remzuiger en de remvoering;
6, keramische remschijf heeft een buitengewone duurzaamheid, als normaal gebruik levenslange gratis vervanging is, en gewone gietijzeren remschijf wordt over het algemeen een paar jaar gebruikt om te vervangen.
Posttijd: 08-sep-2023