陶瓷剎車片的物理力學(xué)性能
2018-12-19 / 管理員：遠(yuǎn)東
陶瓷剎車片的物理力學(xué)性能
新型陶瓷配方由于采用多種輕質(zhì)多孔填料,且不含任何金屬成分 (鋼纖維、 泡沫、鐵粉、 重金屬等) , 和半金屬配方相比, 陶瓷剎車片開孔隙度大,密度較低。同時, 和樹脂基摩擦材料相比,陶瓷基摩擦材料的硬度也較低。這主要有以下幾個方面的原因:首先,陶瓷基剎車片表面有較多孔隙的存在,減少了材料本身承受外界載荷的有效面積,導(dǎo)致硬度測試時數(shù)值較小； 其次, 酚醛樹脂是由如亞甲基聯(lián)接的剛性芳環(huán)緊密堆砌而成, 經(jīng)高溫固化后,硬度較大；樹脂基配方中(普通半金屬配方)有較多的金屬成分(鋼纖維) ,也使得樹脂基摩擦材料整體硬度較高。沖擊強(qiáng)度方面, 和陶瓷基剎車片相比,樹脂基剎車片中有機(jī)成分含量相對較多,特別是丁腈橡膠粉的加入, 即在連續(xù)的剛性硬質(zhì)的樹脂基體上彌散分布有適量柔韌的橡膠微粒, 構(gòu)成了所謂的“高分子合金”。當(dāng)樹脂- 橡膠組成基體時,由于橡膠粒子具有彈性,材料受到?jīng)_擊時,應(yīng)力集中產(chǎn)生的裂紋發(fā)展到橡膠粒子時就被吸收掉, 阻礙了裂紋的進(jìn)一步擴(kuò)大,從而減緩了材料的破壞程度,在宏觀上表現(xiàn)出來就是材料沖擊強(qiáng)度的提高;陶瓷配方中無機(jī)粘結(jié)劑雖然高溫粘結(jié)效果較好, 但柔韌性欠佳,但是這種缺點(diǎn)可以通過對陶瓷基剎車片進(jìn)行材料改性，可以試著改變陶瓷基剎車片的彈性模量，利用Griffith微裂紋理論在陶瓷材料基體中加入塑性的粒子或纖維制成金屬陶瓷或復(fù)合材料，也可以人為的在材料中造成大量極微細(xì)的裂紋，用其吸收能量，阻止裂紋擴(kuò)展。近來出現(xiàn)的韌性陶瓷就是在氧化鋁中加入氧化鋯，利用氧化鋯的相變產(chǎn)生體積變化，在基體上形成大量微裂紋或可觀的擠壓內(nèi)應(yīng)力，從而提高材料的韌性，以上的各種方法句均可以應(yīng)用于陶瓷基剎車片的研究與改進(jìn)中，從而使陶瓷基剎車片，不僅具有極高的硬度，更有不遜于樹脂基剎車片的韌性。
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