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国内刹车片产业发展迅速但核心技术掌握情况

时间:2019-12-02 来源网站:龙八娱乐

国内刹车片产业发展迅速 但核心技术掌握情况堪忧

日前公安部公布,截止到2012年年底,全国机动车保有量已达2.4亿辆,其中汽车保有量1.2亿辆,年增长1510万辆中国成为世界上最重要的汽车消费国之一

亿辆的汽车保有量构成了一个巨大的消费市场围绕汽车更是催生了众多的服务项目在这些项目中,最可观的、风险最小的、周转最快确当属汽车易损件项目,也就是消费者平时到4S店更换最多的一些产品,如机油、三滤、灯泡、火花塞、雨刮器、皮带、刹车片、刹车盘、轮胎、冷媒、玻璃水、喇叭等等

在上面的这么多产品中,有一类产品特别值得引发关注的,那就是直接影响到消费者生命安全的刹车片和轮胎

人类最早用于车辆制动的材料是诸如木材、皮革等天然材料由于当时车速很低,制动

产生的温度也很低,直到1897年一个叫Aerbertfrood的英国人首先发明了类似今天的制动鼓,并研制出一种以头发或棉花为主要材料制成的制动带,用沥青渗透这类材料不但用于当时的马车,也适用于早期的机动车由于棉花等天然纤维在270C下将变成碳,并失去它的磨擦性能和强度,因而限制了应用Frood很快认识到这个缺点,并在1908年开发出了缠绕石棉磨擦片一直到20世纪60年代末期,石棉磨擦材料一直是刹车片的主要材料

粗略划分,刹车片摩擦材料发展经历了下面几个阶段:

1930年前,主要以石棉长纤维加其他线类(如黄铜丝)编制浸渍方式为主浸渍材料由沥青发展到油和胶的混合物,并开始用短纤维替换长纤维后期出现了无编制干法混合热压工艺

1930年,化学家们研制出了一种柔性树脂粘合剂

,具有更好的热稳定性这使得干法工艺有了掺进更多填料的可能性,并逐步研制出我们今天熟习的鼓式制动片在后续的30年中,石棉一直是主要原料与此同时,橡胶工业的研究成果也增进了摩擦材料工艺的改进用橡胶混合物胶液刷涂布状编制物,然后再折叠或堆积热压,此方法至今仍被广泛采取

1950年,美国SKWELLMAN公司首先研制出来用铁粉、石墨和其他填料加树脂做粘合剂热压而成的磨擦材料,即所谓半金属磨擦材料1970年,这种材料被用于盘式刹车片,至今仍被广泛接受,大量半金属刹车片仍占据着世界各地市场

1960以来,随着汽车设计的不断改进,汽车对制动器的要求也愈来愈高,迫使许多磨擦材料公司开始研究摩擦材料与制动鼓盘的关系,并寻求石棉的替换材料经过分析人们认识到石棉的应用遭到很多限制石棉资源是有限的,石棉的质量有很大差异,尤其是石棉对人体健康和环境有较大伤害这些问题的存在,推动了用玻璃纤维、矿物纤维、金属纤维替代石棉的进程,近期则越来越多的采取芳纶纤维、钛酸钾晶须和合成纤维

纵观刹车片的发展历史,不难看出,刹车片的发展是按部就班的它随着汽车技术的发展而发展,不断的去满足汽车新技术所带来的速度、温度、舒适、稳定、环保等要求的变化而地域和材料的不同则培养了不同的配方体系

目前,全球市面上有三类汽车刹车片配方体系一类是代表欧系的低金属配方,一类是代表北美的半金属配方,另外则是以日本为代表的陶瓷配方这三种配方体系各有千秋,都有自己的优点

像宝马、 奔驰类欧系车基本是以低金属配方为主,这是因为当时给这些车配套的磨擦材料公司都在欧洲,选择材料时以欧洲本地的材料为主开始研发的,从而构成了自己独特的配方体系,这就是低金属配方由于欧洲车重、且不限速,必须要求其摩擦系数很大这样就大大缩短了了刹车片的使用寿命,并且这类产品的落灰非常严重,所以,我们常常看到宝马奔驰的车轱辘黑灰很多,就是这个缘由

以通用、福特为代表的北美汽车车体也很重,但在北美是限速的,区域材料和汽车性能的不同产生了新的配方体系,就是北美的半金属配方由于它的适中,既可以在比较重的欧洲、北美车上用,也可以在日韩等轻型车体上获得较好的效果,所以,长时间以来,半金属配方一直是市场的主流

最后就是陶瓷刹车片了说到陶瓷刹车片,很多消费者很容易联想到我们平时吃饭用的碗和盘,实际这两者完全不是一回事,之所以叫陶瓷刹车片是由于材料中大量使用了无机类陶瓷纤维材料,和半金属、少金属配方有着明显的不同

上文已提到,刹车片的设计是以满足汽车性能要求为目的的欧洲、北美和日韩的汽车设计风格不同,提出的刹车片设计要求自然也有差异低金属配方和半金属配方很好的适应了欧美汽车车身重、惯量大的性能要求,但同时又有各自不理想的一面低金属配方寿命短、落灰多;半金属配方含有很多的金属纤维,导热快,高温衰退大这些缺失也成为了往后刹车片配方继续进行研发的动力

世界上最早解决半金属配方导热的方法是:采取两种混合料表面的是功能性摩擦材料,而底部靠近钢背板的地方有2毫米厚度的一层特殊研发的材料这层材料的作用是增加剪切面积、下降噪音和隔断热传导由于技术和成本增加的缘由,目前,国内只有信义braxcel布雷塞尔等极少数品牌的产品采取这类工艺,一般的都是只使用一种摩擦材料,而没有底部的特殊材料

通过分析低金属和半金属配方的缺点,并结合日本车的性能特点,日本的阿基波诺公司研发出了新的材料配方体系它立足于实现耐高温、低导热、耐磨、不落灰、环保等多个传统技术要求,很好的解决了低金属和半金属配方的不足理论上,半金属导热快是由于金属纤维多,它就用芳纶纤维(防弹衣所用材料)代替金属纤维;但唯一芳纶纤维又不耐磨,所以,又发明了一种新材料:六钛酸钾晶须(晶须:就是单个的晶粒我们所说的金属是由一个个晶粒组成的,像动植物是由无数的细胞组成一样,金属断裂主要是从晶粒间裂开但基本不会从晶粒中间断裂,所以晶粒强度极高晶须就是通过工艺控制,让晶粒单方向生长,成须状类似于我们冬季看到的窗上的冰花,冰花开始时就是往一个方向生长的钛,属贵金属,常见于核潜艇壳体和航空发动机叶片)做为粘接剂的树脂,考虑到它要满足耐高温性能,而传统树脂高温不稳定,因而又开发出耐高温型号仅仅这样还是不够的,由于在半金属配方里面,金属纤维起到的作用类似于我们盖房子所用的梁,磨擦材料由10至20多种材料组成,除纤维类增强剂、树脂粘接剂之外,还有一些工艺调节剂、摩擦调节剂等颗粒填料当金属纤维这类大梁换成晶须等小纤维后,空间小了,原来的大粒度填料都放不进去了,只能采取小粒度材料而各种填料的纯度又必须很高,这样才能保证性能的稳定

从上面的介绍可以了解到,这类配方和少金属、半金属配方是完全不一样的由于技术要求的提高,导致从材料,到结构都产生了质的变化,从而构成了一种全新的摩擦材料配方体系因为材料中大量使用了无机类陶瓷纤维材料,所以定义为了陶瓷刹车片这就是陶瓷刹车片的由来

日本人发明了陶瓷配方,也发明了陶瓷配方中的关键材料:六钛酸钾晶须所以,在2008年之前,除日本,其他国家没有陶瓷刹车片

而中国我们靠着改革开放的30年迅速追逐着国外水平开始我们靠的是人力资源,靠给人家打工、贴牌来生产刹车片在帮人家加工的同时,自己的水平也得到了锻炼和提升国内开始出现出大量的刹车品牌和厂家,特别是近几年,由于看好市场保有量和刹车片工艺简单、设备投入少的缘由,大量的工厂如雨后春笋般蜂拥而起

国内刹车片产业迅速发展的同时,我们却忽视了在学习中沉淀,大家一味谋求赚快钱老板们有钱后再买设备,弄展览,做推行,做高仿,还给假货起个好听的名字:正包,却很少有人静下心来研究刹车片最核心的东西:配方看看现在的市面上,赝品、高仿、所谓的正厂副厂,让人蒙头转向有些经销商则迷信老外的品牌,生产厂家也借机打着来自于非国内的噱头招摇过市

当前国内市面上就有很多品牌打的都是陶瓷的旗号但很少是和日本的阿基波诺类似的材料、工艺和技术配方1是没有这个技术,二是用不起这类材料组合陶瓷刹车片有着特别的效果,在各种路况、环境下的摩擦系数基本稳定;耐高温性能极佳;对盘的磨损极小;没有黑灰;使用寿命比半金属配方延长30%;刹车舒服;基本没有噪音这些是鉴别纯粹陶瓷配方很好的视角市面上,如用这些标准来判断,很多只能称呼为:添加了零星芳纶纤维的低金属配方刹车片而已,算不得纯粹意义上的陶瓷刹车片

日本阿基波诺之所以是陶瓷刹车片的鼻祖,是由于它创造和控制了核心的材料:六钛酸钾晶须,创造了新的工艺和技术2008年,中国东营信义公司和中科院合作,开发完成了六钛酸钾晶须和晶片,打破了日本企业的垄断推动陶瓷配方技术实现了和国际同步市面上,只通过加盟店专卖的信义braxcel布雷塞尔品牌的陶瓷和半金属配方为20多家汽车厂原车配套,使用了信义六钛酸钾晶须、美国杜邦的芳纶纤维、瑞典的陶瓷纤维、瑞士特米高的高纯度石墨、进口高纯度硫酸钡,芬兰的矿物纤维、日本伊腾忠的耐高温树脂等材料高端材料的使用固然大幅增加了成本,却从根本上保证了陶瓷配方的原汁原味

当然,陶瓷刹车片也不是万能消费者选择时可根据自己的车况自由选择,3种配方体系都不错尽可能选择原车的或有原车配套实力的品牌会最保险

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