我國摩擦材料的發展方向

1、纖維增強材料

纖維作為摩擦材料的骨架材料，不但對摩擦片的強度起著至關重要的作用，同時也對摩擦片的性能有著重要的影響。目前在歐美等發達國家和地區又開始對纖維的結構和理化性能提出了更為嚴格的要求，而木質纖維、無機晶須(硫酸鋇晶須；碳酸鈣晶須；鈦酸鉀晶須等)、礦物纖維、陶瓷纖維、碳纖維、各種有機合成纖維等給我們提供了大量的選擇余地，但從成本等綜合因素上來看晶體結構和水溶性纖維材料等將是我們未來摩擦材料中的首選纖維。

2、粘合劑

粘合劑是我們生產摩擦材料必不可少的材料，人們從最早利用純酚醛樹脂(固態和液態)，到后來采用各種橡膠通過多種工藝對酚醛樹脂進行改性，發展到今天使用多種無機物或有機物對樹脂進行改性。

目前已經不再是單純的追求摩擦系數和磨損性能的穩定和提高，而是從摩擦片與剎車盤表面的相互作用去分析摩擦材料的工作原理。所以作為摩擦材料的粘合劑材料,不再僅限于樹脂與橡膠，而是已經拓展到了利用金屬粉末或金屬硫化物在高溫下所具有的特殊性能,來減少樹脂在摩擦材料中的使用比例,彌補樹脂及橡膠在高溫條件下的不足，改善高溫時在剎車片與剎車盤之間形成的轉移膜的結構與性能，進而提高摩擦片的摩擦性能以及其與剎車盤的磨損性能，從而達到提高制動的安全性能、舒適性能和環保性能。

因此說，我們在采用高性能的樹脂來提高摩擦材料性能的同時，應更多地關注和利用一些金屬粉末或金屬硫化物以改善摩擦過程中形成的轉移膜的形狀與結構，使靜態摩擦系數與動態摩擦系數達到相對的平衡，確保剎車片與剎車盤具有良好的磨損性能的同時，達到提高摩擦材料的速度與壓力敏感性、消除高溫衰退、減少噪音、減少落灰的目的。

3、摩擦性能調節劑

摩擦性能調節劑在改善摩擦材料綜合性能過程中起著非常關鍵的作用，過去我們的摩擦材料技術工作者在材料品種的選擇上做了大量的研究，并且對其形狀和結構也做了相應的探討，但與世界先進的水平相比還有很大的差距，今后的研究工作不但要在選材上不斷擴大應用范圍，而且要對每種材料的粒度分布做出明確的規定，并且對其理化性能提出詳細的技術參數，同時在配方的研究過程中,對于同一種材料的應用，要根據其形狀與粒度的進行多種型號的搭配使用,以確保其優點在摩擦材料中得到充分的發揮。

我國摩擦材料的發展方向:
原材料的發展方向
　 縱觀摩擦材料對原材料應用的發展，由最初的直接應用礦物原料到今天的追求合成以及精加工材料，從以前少量的幾種材料進行復合到今天大量的材料進行復合，甚至是一種功能要求不再以單一的材料來實現，已經發生了巨大的變化。下面就從摩擦材料的三大組成部分入手，對我國摩擦材料用原材料的發展做一些大致的分析。
　
1、纖維增強材料
　 纖維作為摩擦材料的骨架材料，不但對摩擦片的強度起著至關重要的作用，同進也對摩擦片的性能有著重要的影響。石棉作為優秀的摩擦材料增強材料，對摩擦材料的發展做出了巨大的貢獻，但是隨著人們生活水平的日益提高，以及環保要求的不斷上升，從上世紀八十年代末九十年代初，芳綸纖維、芳綸漿粕、鋼棉纖維、玻璃纖維等作為石棉的替代物走上歷史舞臺，掀開了無石棉摩擦材料發展的序幕，但是隨著半金屬摩擦材料技術的逐漸成熟，又由于人們對摩擦片的包銹蝕、噪音及落灰等問題的關注，人們又開始尋求其他的纖維材料來改善這些問題。雖然木質纖維、無機晶須（硫酸鋇晶須；碳酸鈣晶須；鈦酸鉀晶須等）、礦物纖維、陶瓷纖維、碳纖維、各種有機合成纖維等給我們提供了大量的選擇余地，使我們在少金屬與NAO摩擦材料的研究方面獲得了極大的發展，但目前在歐美等發達國家和地區又開始對纖維的結構和理化性能提出來了更為嚴格的要求，因此為了適應國際市場的需求以繼續促進出口貿易的強勢增長，推動我國的摩擦材料技術水平、產品質量等方面行到持續的發展，我們在新型纖維的開發與應用方面還有許多工作要做。
　 粘合劑是我們生產摩擦材料必不可少的材料，人們從最早利用純酚醛樹脂（固太和液態），到后來采用各種橡膠通過多種工藝對酚醛樹脂進行改性，發展到今天使用多種無機物或有機物對樹脂進行改性；從最初采用單一的樹脂材料到現在利用樹脂，橡膠（膠乳）等進行二元復合甚至三無復合來滿足日益提高的摩擦材料高溫性能、磨損性能、高速高壓性能的要求，促使作為摩擦材料粘合劑的樹脂從型號到品質都得到了極大的豐富和提高。
　 但是隨著人們對摩擦材料性能和工作原理的不斷深入了解，目前不僅追求摩擦系數和磨損性能的穩定和提高，而且注重從摩擦片與剎車盤表面的相互作用去分析摩擦材料的工作原理。所以作為摩擦材料的粘合劑材料，不再僅限于樹脂與橡膠，而是已經拓展到了利用金屬粉末或金屬硫化物在高溫下所具有的特殊性能，來減少樹脂在摩擦材料中的使用比例，彌補樹脂及橡膠在高溫條件下的不足，改善高溫時在剎車片與剎車盤之間形成了轉移膜的結構與性能，進而提高摩擦片的摩擦性能以及其與剎車盤的磨損性能，從而達到提高制動的安全性能、舒適性能和環保性能。
　 因此說，我們在采用高性能的樹脂來提高摩擦材料性能的同時，應更多地關注和利用一些金屬粉末或金屬硫化物以改善摩擦過程中形成 的轉移膜的結構與性能，使靜態摩擦系數與動態摩擦系數達到相對的平衡，在確保剎車片與剎車盤間達到良好耐磨性能的同時，還要兼顧提高摩擦材料的速度與壓力敏感性、減輕高溫衰退、降低噪音和減少落灰。
　
2、摩擦性能調節劑
　 （1）無機材料
　 以往在摩擦材料中對無機物的應用，大部份也就是用一些礦物質，如重晶石、鉻鐵礦、長石粉等等。眾所周知，這樣的材料，其穩定性隨著礦源的不同和生產批次的不同都有很大的差異，所以不但使不同批次摩擦材料的穩定性不能得到保證，而且在選材上也有很大的限制。在這一點上，我們必須學習發達國家和地區的經驗，在這些材料的應用上盡量地使用那些經過深加工且結構與成份更為一致的礦物材料，當然對于那些經過復合加工的摩擦性能調節劑，我們也可以在慎重的分析研究后加以利用，這樣我們的產品才能夠經得住市場與時間的考驗。
　 （2）、有機材料
　 在現在的摩擦材料中，有機摩擦性能調節劑的作用已經得到了廣大摩擦材料技術工作者的認同，尤其是在提高摩擦材料制動舒適性方面，如橡膠粉、輪胎粉、摩擦粉以及一些高分子的應用，但還沒有多少廠家能夠對這些材料進行深入細致的研究，進而向原材料供應商明確地提出需要材料的理化性能指標，分子量的大小，材料本身的固化程度等相關的技術指標，從而使其更好地為提高摩擦材料的綜合性能發揮其應用的作用。然而現在的情況是，一方面只是停留在市場有什么用什么，沒有達到可以明確地要求供應商開發滿足其要求的程度，也就是說對這些材料的正正作用還沒有很好的掌握；另一方面，目前國內還沒有多少原材料供應商能在這些材料的開發上獲得突破，形成一些應用于摩擦材料技術工作者還是原材料制造商都就應在這些方面根據已經掌握的信息對有機摩擦性能調節劑的結構和性能進行細致的探討，以解決長期依賴進口原材料來滿足產品的需要的被動局面，達到提高產品性能和降低制造成本的目的。
　 （3）、摩擦性能調節劑的結構
　 摩擦性能調節劑在改善摩擦材料綜合性能進程中起著非常關鍵的作用，過去我們的摩擦材料技術工作者在材料品種的選擇上做了大量的研究，并且對其形狀和結構也做了相應的探討，但與世界先進的水平相比還有很大的差距。
　 今后的研究工作不但要在選材上不斷擴大應用范圍，而且要對每種材料的粒度分布做出明確的規定，并且對其理化性能提出詳細的技術參數。同時在西方的研究過程中，對于同一種材料的搭配應用，以確保其優點在摩擦材料中得到充分的發揮。。
　 根據以上的分析可以看出，摩擦材料所用國產原材料還未達到精細化發展是目前制約我國摩擦材料發展的主要原因之一。雖然我們可以通過進口獲得優良的原材料，但其高昂的價格、較長的采購周期都在制約著我們的實際應用，因此說培養一批優秀的原材料供應商，將會對提高我國摩擦材料的發展水平起到極大的推動作用這不但是原材料供應商自身修煉內功的當務之急，也是我國摩擦材料技術工作者不可推卸的責任。
三、配方體系的發展方向
　 摩擦材料發展到今天，摩擦材料的配方體系也發生了很大的變化，簡單地說，石棉配方是較早的配方體系，也是應用時間最長的配方體系，雖然現在很多國家和地區已經禁止了石棉在摩擦材料中的應用，但在一些發展中國家，石棉配方仍然是摩擦材料市場的主宰。就我國目前的現狀來說，石棉摩擦材料在某些領域還占據著相當大的比例，尤其是在重型車剎車片市場。
　 90年代初，隨著我國汽車工業的迅速發展，我國的無石棉摩擦材料首先在乘用車領域得到了良好的發展。部分企業開始了對半金屬摩擦材料的研究、開發和生產，到了90年代后期，隨著半金屬配方體系的逐漸成熟以及纖維材料可供選擇范圍的擴大，不少企業開始了對少金屬摩擦材料的研究和開發，現在有相當一部分企業在少金屬配方研究上已經取得了很大的成功。從目前世界范圍的摩擦材料的發展來年，對半金屬配方的研究和應用最成功的應屬北美；對少金屬配方研究和應用最成功的應屬歐洲；對NAO配方的研究和應用最成功的應屬日本。但是縱觀整個世界摩擦材料的發展趨勢，雖然各種配方體系都有其應用的市場，但少金屬配方和NAO配方已經成為摩擦材料技術發展的不可逆轉的潮流?，F在NAO西方摩擦材料已經占據了北美主機市場的60%以上，雖然少金屬摩擦材料還占據著歐洲摩擦材料市場的大部分，但已經有相當多的主機和售后市場對NAO配方摩擦材料有一定的需求。
　 因此說，成熟半金屬配方，完善少金屬配方，開發NAO配方是我國摩擦材料的發展方向，只有這樣，我們才能緊隨世界摩擦材料的發展潮流，適應國際市場的發展需求，真正培育我們自己的民族品牌。
　
現在，雖然我們在半金屬和少金屬配方的研究上與國際先進水平的差距正在逐步縮小，尤其在半金屬配方的研究上獲得了一定的成功，但對NAO對配方的研究才剛剛開始，還需要我國摩擦材料行業的技術工作者做出很多的努力。那么NAO配方到底是一種什么樣的摩擦材料呢？簡單地說NAO配方就是不使用石棉及黑色金屬纖維，而是采用多種有機和無機纖維混合使用作為增強材料，同進利用一些人工合成材料做為摩擦性能調節劑加工而成的一種摩擦材料。目前在市場上還有一種比較滸的配方——陶瓷配方，其實陶瓷配方就是NAO配方，只不過是比較細分的種叫法而已。下面就簡單地對陶瓷配方做出一些介紹。陶瓷基摩擦材料是一種利用無機礦物纖維和有機纖維作為增強材料，以改性樹脂和橡膠粉為粘合劑，利用多種人工合成的有機和無機材料做為摩擦性能調節劑配合加工而成的非金屬摩擦材料。其特點是：
　 1．無噪音
　 陶瓷配方不但很好地消除了行車制動噪音，而且通過對靜摩擦系數的平衡，解決了制動過程中半金屬及少金屬配方很難克服的低頻噪音，并且使手動檔車長時間停車啟動及自動檔車起步時的“gu-gu”噪音得到了很好的解決。
　 2．無落灰，不腐蝕輪轂
　 以往的半金屬、少金屬摩擦材料雖然具有良好的摩擦性能和磨損性能，但其在使用過程中產生的灰塵，容易吸附于輪轂之上，難以清洗并由于受環境條件的影響而造成對偶腐蝕。陶瓷配方優異的磨損性能及其摩擦粉塵的特有性能極好地解決了這一問題，一般德國千公里以內不會有明顯的輪轂落灰現象。
　 3．使用壽命長
　 與半金屬摩擦材料相比，陶瓷基摩擦材料雖然制造成本較高，但其較低的密謀和卓越的耐磨損性，可以改善其不足。陶瓷配方采用了大量的人工合成的無機和有機材料，材料之間具有良好的親合性能，并在使用過程中可以形成優異的摩擦層和轉移膜，具有很好的潤滑作用，大大地提高了摩擦材料的使用壽命，與以往的半金屬配方和少金屬配方相比，其使用壽命可以提高1.5倍以上。
　 4．制動舒適、環保
　 陶瓷配方優秀的理化機械性能以及良好的制動性能，賦予了摩擦材料無制動噪音、落灰少的特點，剎車時腳感舒適，完全附合日益提高的環保要求。
　 四測試標準的發展方向
　 雖然目前我國有GB5763-1998、GB/T5764-1998、GB/T11834-2000三項摩擦材料產品標準；QC/T42-92、GB/T17469-89、GB/T11610-89、GB/T5766-1996、ZB/TT24006-89、JC/T472-92、JC/T527-93、JC/T528-93、JC/T685-1998八項摩擦材料物理機械性能試驗方法標準，并且其先后為我國摩擦材料的發展發揮了極大的作用但隨著我國摩擦材料在國際摩擦材料行業中地位的不斷上升，國際貿易量的不斷增加這些標準在內容和嘗試上已經遠遠不能適應我國摩擦材料的飛速發展。這就需要我們在現有標準的基礎上學習借鑒國外先進的測試方法和標準來提高和補充我們現在的試驗方法和標準，以促使我國摩擦材料進一步發展壯大。
　 就我們現在的標準來看，大部份的測試方法還只是停留在表態條件下對摩擦材料性能的分析研究，而就目前摩擦材料的發展來看，更多的是需要我們對摩擦材料進行動態的研究。在國外很多的汽車制造商和摩擦材料生產商，甚至是測試機構均有自己的整車試驗標準和試車場，對試驗標準按照試驗室模擬測試到整車測試，根據摩擦磨損性、噪音、道路狀況、不同的季節以及按照車輛重量和結構的不同等很多方面都有細分。雖然我國個別的一些汽車制造廠具有這樣的試驗能力，但作為摩擦配料的制造者——摩擦材料生產企業，不要說整車測試能力就是對整車的測試標準能夠理解和掌握的也為數極少。除個別一些企業利用克勞斯試驗機對摩擦材料進行研究外，大部分的企業還停留在利用定速試驗機對摩擦系數與磨損的研究，對摩擦材料理化性能的研究一般也只是針對密度、硬度和強度。這一方面是由于受測試條件的限制，另一方面與測試標準的落后有一定的關系。因此說完善測試標準，鍵全測試手段是推進我國摩擦材料發展的必要保證。
　 經過這么多年的發展，尤其是隨著近些年來出口貿易與國際合作的不斷擴展，我國的摩擦材料企業和制動器企業都在不同程度上了解和掌握了一些國外的先進標準如：ISO的相關標準，北美的FMVSS系列、SAE系列標準；歐洲的AK系列、ECE系列標準；日本的JASO系列、JISD系列標準；歐美發達國家及地區的法律法規；以及世界上先進的整車制造廠家和制動器公司的試驗方法及標準。同時個別企業的產品也已經通過了E-MARK及BEEP認證，甚至達到了國外主機配套的水平，因此說加強這些標準的學習與應用，是推動我國摩擦材料發展、占領國外主機配套與售后市場的必由之路。
　
目前這些測試方法及標準這分散在不同的企業和技術人員手中，這就需要我國摩擦材料行業形成一個組織或者機構來整合這些資源，擴大交流與合作，對我國現有摩擦材料標準進行修訂，從原材料標準產品的理化機械性能、摩擦磨損性能到整車性能測試形成一套完整的、、適合我國國情的測試方法及標準甚至是國家法律法規，來保障我國摩擦材料的科學、規范化發展，并在摩擦材料工業比較集中的地方建立摩擦材料開發和檢測中心，使我們對摩擦材料的研究開發不再局限于目前的發展現狀，而是從原材料的固有特性，產品的密度、硬度、膨脹、強度、壓縮量、氣孔率、熱傳導、固有頻率、PH值、與對偶的磨損與轉移、噪音、落灰等多個方面對摩擦材料進行全方位的開發研究，縮小與發達國家和地區的差距，達到與國外主機及制動器行業的順暢的交流，促使我國的摩擦材料行業真正地趕上世界一流水平，推動日益增加的出口貿易的進一步發展。
NAO配方必將是未來摩擦材料的發展方向。