在當今時(shi)代，火車(che)(che)、汽(qi)車(che)(che)、城軌等已毫無例外地(di)成為人(ren)類(lei)陸地(di)客(ke)貨(huo)運輸(shu)無可替代的(de)(de)現代化工(gong)(gong)具，在社會生活中發(fa)揮著舉足輕重的(de)(de)作用，并在可以預見(jian)的(de)(de)未來(lai)相(xiang)當長的(de)(de)時(shi)間內，車(che)(che)輛工(gong)(gong)業(ye)仍(reng)將是國民經(jing)濟重要的(de)(de)支柱(zhu)產業(ye)，人(ren)類(lei)對車(che)(che)輛的(de)(de)要求(qiu)越來(lai)越高，如高速、重載(zai)、安(an)全可靠、乘坐舒適、操(cao)作方便、低能(neng)耗、無公(gong)害、輕量化等，車(che)(che)輛工(gong)(gong)業(ye)相(xiang)應呈現出蓬(peng)勃(bo)的(de)(de)多元發(fa)展態勢。

　　長(chang)期(qi)以來，我國列車一直在低速(su)(su)(su)(su)狀態下運行(xing)，而(er)鐵路的(de)(de)高(gao)(gao)速(su)(su)(su)(su)化程度是評判國家交通(tong)發達(da)與否的(de)(de)一個(ge)重要(yao)(yao)標志(zhi)，早(zao)在20世(shi)(shi)紀90年(nian)代中期(qi)，日、法(fa)、德等國就已經開通(tong)了最高(gao)(gao)時(shi)速(su)(su)(su)(su)達(da)300km/h的(de)(de)高(gao)(gao)速(su)(su)(su)(su)鐵路，而(er)我國從1997年(nian)4月1日到2007年(nian)4月1日共進行(xing)了6次大提速(su)(su)(su)(su)，普通(tong)動車時(shi)速(su)(su)(su)(su)已經達(da)到160~200km/h。隨著2008年(nian)6月京津(jin)城際(ji)高(gao)(gao)鐵的(de)(de)開通(tong)，我國高(gao)(gao)鐵最高(gao)(gao)時(shi)速(su)(su)(su)(su)已經超過(guo)350km/h。而(er)今年(nian)設計時(shi)速(su)(su)(su)(su)380km/h的(de)(de)京滬高(gao)(gao)鐵的(de)(de)完(wan)工(gong)標志(zhi)著我國高(gao)(gao)速(su)(su)(su)(su)鐵路已經走在世(shi)(shi)界的(de)(de)前(qian)列，為此(ci)國家在“十(shi)一五”計劃綱要(yao)(yao)中指出，要(yao)(yao)逐步實(shi)現客運專線的(de)(de)高(gao)(gao)速(su)(su)(su)(su)化，普通(tong)動車時(shi)速(su)(su)(su)(su)要(yao)(yao)提高(gao)(gao)到200～300km/h，高(gao)(gao)速(su)(su)(su)(su)鐵路最，高(gao)(gao)時(shi)速(su)(su)(su)(su)應大于350km/h。

　　隨著(zhu)我國(guo)高(gao)(gao)速鐵(tie)(tie)路的(de)(de)(de)(de)(de)(de)快速發展(zhan)，其各項性(xing)能(neng)(neng)(neng)要(yao)求(qiu)也(ye)相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)(gao)，尤(you)其對(dui)(dui)制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)性(xing)能(neng)(neng)(neng)提(ti)(ti)出了(le)更嚴(yan)格的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，這是(shi)因為列(lie)(lie)(lie)(lie)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)功(gong)率與車(che)速呈3次方關(guan)系(xi)，也(ye)就是(shi)說(shuo)，列(lie)(lie)(lie)(lie)車(che)速度(du)提(ti)(ti)高(gao)(gao)1倍(bei)，制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)功(gong)率則需增加8倍(bei)。目前列(lie)(lie)(lie)(lie)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)緊急制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)主要(yao)是(shi)依靠車(che)輛(liang)制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)系(xi)統(tong)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)盤(pan)和剎(cha)(cha)車(che)片(pian)(pian)摩(mo)擦副的(de)(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦實現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，而制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)系(xi)統(tong)中剎(cha)(cha)車(che)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)(neng)好壞對(dui)(dui)列(lie)(lie)(lie)(lie)車(che)制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)效果有著(zhu)非常大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，因此，對(dui)(dui)其性(xing)能(neng)(neng)(neng)提(ti)(ti)出了(le)更加嚴(yan)格的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)。鐵(tie)(tie)路車(che)輛(liang)制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)系(xi)統(tong)中剎(cha)(cha)車(che)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan)是(shi)隨著(zhu)鐵(tie)(tie)路的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan)而發展(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，在其制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)和應(ying)(ying)用(yong)方面(mian)經歷(li)了(le)一個漫(man)長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan)過(guo)程。盤(pan)式(shi)制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)器制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)經歷(li)了(le)合成剎(cha)(cha)車(che)片(pian)(pian)到剎(cha)(cha)車(che)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan)歷(li)程，隨著(zhu)鐵(tie)(tie)路列(lie)(lie)(lie)(lie)車(che)向(xiang)著(zhu)高(gao)(gao)速和重載方向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan)，制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)需要(yao)同時(shi)滿足(zu)以下幾個方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)(neng)要(yao)求(qiu)：①較高(gao)(gao)摩(mo)擦力及優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐磨性(xing)能(neng)(neng)(neng);②足(zu)夠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗沖(chong)擊強度(du);③導熱性(xing)好;④不(bu)受氣候影(ying)響(xiang)、摩(mo)擦系(xi)數(shu)穩定;⑤一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)經濟性(xing);⑥便于成型(xing)和實現輕量化(hua)。因此，世界各國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)人員對(dui)(dui)高(gao)(gao)性(xing)能(neng)(neng)(neng)高(gao)(gao)速鐵(tie)(tie)路剎(cha)(cha)車(che)片(pian)(pian)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)也(ye)在不(bu)斷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)深入(ru)，并在復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)及等新型(xing)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)上(shang)取得了(le)一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成績。

　　1 國內外剎車片材(cai)料的發展

　　1.1 國外剎車片材(cai)料的發展

　　日(ri)本是(shi)高(gao)速(su)鐵路發展最為迅速(su)的國(guo)家，日(ri)本東海道新干線在1964年10月1日(ri)正式開通了世界上第一條(tiao)高(gao)速(su)鐵路，列(lie)車運行速(su)度(du)達(da)到(dao)了210km/h。目前，日(ri)本高(gao)鐵穩定運行速(su)度(du)是(shi)300km/h，隨著(zhu)列(lie)車的高(gao)速(su)化，其制動系統(tong)中(zhong)剎車片材料的研(yan)究與應用也進入了一個新時期。

　　日(ri)(ri)本(ben)材(cai)(cai)(cai)料經歷了(le)(le)由(you)合(he)(he)成(cheng)材(cai)(cai)(cai)料，粉(fen)末(mo)冶(ye)(ye)(ye)金材(cai)(cai)(cai)料到碳纖維(wei)材(cai)(cai)(cai)料的過程。合(he)(he)成(cheng)材(cai)(cai)(cai)料在(zai)高鐵(tie)早期被廣泛使用(yong)(yong)，但(dan)是合(he)(he)成(cheng)剎(cha)(cha)車片(pian)(pian)在(zai)250℃高溫(wen)(wen)下(xia)，磨損(sun)迅速(su)增加(jia)的弱點使其只能在(zai)180～200km/h以(yi)下(xia)的高鐵(tie)上使用(yong)(yong)。隨(sui)著列車速(su)度的提(ti)(ti)升(sheng)，合(he)(he)成(cheng)剎(cha)(cha)車片(pian)(pian)已經不能滿足其技術(shu)要求，隨(sui)后日(ri)(ri)本(ben)開(kai)(kai)始開(kai)(kai)發粉(fen)末(mo)冶(ye)(ye)(ye)金剎(cha)(cha)車材(cai)(cai)(cai)料。由(you)于(yu)粉(fen)末(mo)冶(ye)(ye)(ye)金剎(cha)(cha)車材(cai)(cai)(cai)料的使用(yong)(yong)溫(wen)(wen)度較高，當制(zhi)動單元(yuan)體積溫(wen)(wen)度達到500℃以(yi)上，閃點溫(wen)(wen)度達到1000℃左右的時候，粉(fen)末(mo)冶(ye)(ye)(ye)金剎(cha)(cha)車片(pian)(pian)仍能保持(chi)良(liang)好的剎(cha)(cha)車性(xing)能，適(shi)用(yong)(yong)溫(wen)(wen)度比(bi)合(he)(he)成(cheng)材(cai)(cai)(cai)料提(ti)(ti)高，相(xiang)應的適(shi)用(yong)(yong)速(su)度、沖擊韌性(xing)也較合(he)(he)成(cheng)材(cai)(cai)(cai)料有(you)了(le)(le)一定的提(ti)(ti)高，因(yin)此粉(fen)末(mo)冶(ye)(ye)(ye)金剎(cha)(cha)車材(cai)(cai)(cai)料慢慢的替代了(le)(le)合(he)(he)成(cheng)材(cai)(cai)(cai)料。

　　繼日本之后(hou)，歐美各(ge)國也競相(xiang)發展高(gao)速(su)鐵(tie)路(lu)，其(qi)中法國的TGA，德國的ICE，和(he)西班牙的AVE都是(shi)(shi)最具代(dai)表(biao)性的高(gao)速(su)鐵(tie)路(lu)。這(zhe)些國家的高(gao)鐵(tie)目前(qian)(qian)所使用的制動閘(zha)片(pian)主要(yao)為粉末(mo)冶金剎車片(pian)。但是(shi)(shi)作為航(hang)空業潛在(zai)競爭對(dui)手(shou)的高(gao)速(su)鐵(tie)路(lu)，人們對(dui)其(qi)速(su)度和(he)效率的要(yao)求也在(zai)不斷提高(gao)，在(zai)這(zhe)種(zhong)情形下，有必要(yao)開發一種(zhong)耐高(gao)溫、質量(liang)輕的新型剎車材(cai)(cai)料(liao)(liao)，而目前(qian)(qian)各(ge)個發達(da)國家不斷深入研究的碳纖維復合材(cai)(cai)料(liao)(liao)和(he)陶瓷復合材(cai)(cai)料(liao)(liao)是(shi)(shi)一種(zhong)較為理想的高(gao)速(su)鐵(tie)路(lu)剎車材(cai)(cai)料(liao)(liao)。

　　1.2 國內剎(cha)車(che)片材料的(de)發展

　　我(wo)國從20世紀50年代末(mo)開(kai)始發展(zhan)電氣化鐵(tie)(tie)路(lu)以來(lai)，列車長期處(chu)于低速狀態下運(yun)營，車輛(liang)制(zhi)動(dong)器主要采用(yong)鑄(zhu)鐵(tie)(tie)剎車片踏(ta)面(mian)制(zhi)動(dong)方式。改革開(kai)放以來(lai)，隨著我(wo)國鐵(tie)(tie)路(lu)運(yun)行速度不斷的提高，剎車片踏(ta)面(mian)制(zhi)動(dong)方式已不能(neng)滿足性能(neng)要求，在客運(yun)列車上(shang)開(kai)始采用(yong)盤(pan)形制(zhi)動(dong)方式，早期在25.5m，空調雙客和160km/h的準高速鐵(tie)(tie)路(lu)上(shang)采用(yong)了盤(pan)形制(zhi)動(dong)合(he)成(cheng)剎車片。

　　1994年，中(zhong)(zhong)國(guo)第一條(tiao)準高(gao)速(su)鐵(tie)(tie)路廣(guang)深(shen)鐵(tie)(tie)路建設成功并(bing)投(tou)入運(yun)營(ying)，其(qi)旅客(ke)列車(che)速(su)度為160～200km/h，已成為中(zhong)(zhong)國(guo)鐵(tie)(tie)路高(gao)速(su)化的(de)(de)(de)起(qi)點。其(qi)最(zui)高(gao)時速(su)為210km/h左右，由于合成剎車(che)片(pian)磨損量大，機械強度較低(di)，沖擊韌性較差，并(bing)且(qie)在(zai)運(yun)行(xing)中(zhong)(zhong)會(hui)出現微裂紋，特別是(shi)(shi)在(zai)雨季和潮濕地(di)區(qu)，因(yin)潮濕而導致(zhi)摩擦力減小，導致(zhi)其(qi)使(shi)用(yong)(yong)壽命降(jiang)低(di)。為了(le)(le)更(geng)好(hao)的(de)(de)(de)適(shi)應我國(guo)的(de)(de)(de)運(yun)行(xing)環境，隨(sui)后的(de)(de)(de)廣(guang)深(shen)高(gao)鐵(tie)(tie)采用(yong)(yong)了(le)(le)導熱性能好(hao)、摩擦系(xi)(xi)數(shu)穩定的(de)(de)(de)粉(fen)末冶金剎車(che)片(pian)，避免了(le)(le)合成剎車(che)片(pian)實(shi)際(ji)應用(yong)(yong)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)缺陷，使(shi)得高(gao)鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)制動效率和安全系(xi)(xi)數(shu)得到(dao)很大的(de)(de)(de)提高(gao)。但(dan)是(shi)(shi)這一時期(qi)的(de)(de)(de)粉(fen)末冶金剎車(che)片(pian)還主要依(yi)靠進(jin)口，在(zai)一定程度上制約了(le)(le)我國(guo)高(gao)鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)，為了(le)(le)降(jiang)低(di)高(gao)鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)制動系(xi)(xi)統(tong)成本(ben)，我國(guo)開(kai)始自主研(yan)制高(gao)鐵(tie)(tie)用(yong)(yong)粉(fen)末冶金剎車(che)片(pian)。此后，在(zai)國(guo)內京津高(gao)鐵(tie)(tie)上國(guo)產(chan)粉(fen)末冶金剎車(che)片(pian)被廣(guang)泛(fan)應用(yong)(yong)。

　　綜上所述，國內(nei)外剎車片材(cai)料(liao)的發展主要經歷了金(jin)屬材(cai)料(liao)、合成材(cai)料(liao)、粉末(mo)冶金(jin)材(cai)料(liao)等(deng)幾(ji)類，表1列出了其(qi)主要材(cai)料(liao)類型及性能指(zhi)標。

　　隨著(zhu)科(ke)技的(de)(de)(de)(de)進步(bu)，高(gao)速(su)鐵路(lu)的(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)得到不(bu)斷提高(gao)，其剎(cha)車(che)(che)制動(dong)(dong)裝置的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用條件也越來(lai)越苛刻，人們對其性(xing)能(neng)(neng)要求也在不(bu)斷提高(gao)，這要求剎(cha)車(che)(che)制動(dong)(dong)裝置要在短時間使(shi)(shi)得高(gao)鐵停下來(lai)。這會(hui)使(shi)(shi)高(gao)鐵巨(ju)大的(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)能(neng)(neng)轉化成制動(dong)(dong)剎(cha)車(che)(che)片的(de)(de)(de)(de)摩擦(ca)熱能(neng)(neng)，摩擦(ca)副表面溫度(du)會(hui)急劇(ju)上升(sheng)，這樣會(hui)影響(xiang)到摩擦(ca)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)摩擦(ca)系數，使(shi)(shi)得高(gao)鐵的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)、可靠性(xing)降低(di)。因此，為了(le)滿足高(gao)速(su)鐵路(lu)的(de)(de)(de)(de)綜合技術(shu)指標，這就(jiu)需(xu)要不(bu)斷的(de)(de)(de)(de)探(tan)討和開(kai)發出高(gao)性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)剎(cha)車(che)(che)材料(liao)。

　　2 新(xin)型剎車(che)片(pian)材料的研(yan)究

　　2.1 復合型剎車(che)片

　　為(wei)(wei)了滿(man)足未來高(gao)(gao)(gao)速鐵路(lu)的(de)制(zhi)(zhi)動技(ji)術要求，國內(nei)外科研工作者(zhe)都在(zai)努力研制(zhi)(zhi)開發(fa)(fa)高(gao)(gao)(gao)性(xing)能(neng)(neng)剎車片(pian)材(cai)料，以(yi)滿(man)足市場要求。其(qi)中(zhong)C/C復合材(cai)料是(shi)近幾(ji)年開發(fa)(fa)出來的(de)新型(xing)制(zhi)(zhi)動材(cai)料，是(shi)一(yi)(yi)種C纖維增強、以(yi)C為(wei)(wei)基體的(de)新型(xing)結(jie)構材(cai)料，它具有(you)質量輕、模量高(gao)(gao)(gao)、比強度大、熱膨脹系數低、耐高(gao)(gao)(gao)溫、耐熱沖擊、耐腐蝕(shi)、吸震性(xing)好等一(yi)(yi)系列的(de)優良性(xing)能(neng)(neng)，C/C復合材(cai)料的(de)這些(xie)獨特(te)性(xing)能(neng)(neng)使之能(neng)(neng)同時完(wan)成剎車副的(de)三項功能(neng)(neng)，即(ji)提高(gao)(gao)(gao)摩擦、傳遞機械(xie)載荷(he)、吸收(shou)動能(neng)(neng)。

　　從(cong)增(zeng)(zeng)強(qiang)體(ti)的(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)來看，其(qi)可以分為(wei)(wei)三種(zhong)，第一種(zhong)為(wei)(wei)單層氈，其(qi)由于短(duan)纖(xian)維未(wei)能形成完整的(de)(de)(de)(de)纖(xian)維增(zeng)(zeng)強(qiang)體(ti)，導致材(cai)(cai)料(liao)力(li)學(xue)(xue)性能低(di)(di)，所(suo)以該種(zhong)結(jie)構(gou)(gou)所(suo)制，備(bei)的(de)(de)(de)(de)剎(cha)車片主要用(yong)于早期(qi)的(de)(de)(de)(de)實驗機(ji)型(xing);第二種(zhong)為(wei)(wei)整體(ti)氈，其(qi)碳布層結(jie)構(gou)(gou)所(suo)制的(de)(de)(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)因其(qi)層剪切強(qiang)度(du)低(di)(di)，垂直導熱(re)(re)率低(di)(di)等(deng)因素的(de)(de)(de)(de)影響，其(qi)應(ying)用(yong)的(de)(de)(de)(de)剎(cha)車片也(ye)是早期(qi)機(ji)型(xing);第三種(zhong)結(jie)構(gou)(gou)為(wei)(wei)針刺氈結(jie)構(gou)(gou)，非常合適(shi)CVD工藝增(zeng)(zeng)密(mi)，并(bing)且所(suo)制的(de)(de)(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)具(ju)有良好的(de)(de)(de)(de)力(li)學(xue)(xue)、熱(re)(re)學(xue)(xue)和摩擦磨(mo)損性能，已經(jing)成為(wei)(wei)目前C/C復合材(cai)(cai)料(liao)增(zeng)(zeng)強(qiang)體(ti)的(de)(de)(de)(de)基本結(jie)構(gou)(gou)，并(bing)取得(de)不(bu)斷改進(jin)。

　　C/C復(fu)合(he)(he)材(cai)料(liao)(liao)制(zhi)動(dong)剎(cha)車片(pian)(pian)由于(yu)(yu)成本高(gao)(gao)，主要用于(yu)(yu)飛機制(zhi)動(dong)器(qi)，但是隨(sui)著近年來高(gao)(gao)速鐵(tie)路(lu)的(de)(de)(de)發(fa)展，國(guo)(guo)內外科技工作者開始研制(zhi)開發(fa)用于(yu)(yu)高(gao)(gao)速鐵(tie)路(lu)的(de)(de)(de)C/C復(fu)合(he)(he)材(cai)料(liao)(liao)制(zhi)動(dong)剎(cha)車片(pian)(pian)。德國(guo)(guo)KnoorBremse公司研制(zhi)的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)(zhong)碳(tan)(tan)(tan)纖(xian)維復(fu)合(he)(he)材(cai)料(liao)(liao)制(zhi)動(dong)器(qi)，實驗(yan)證明，該制(zhi)動(dong)器(qi)在(zai)時速高(gao)(gao)達250km/h下質(zhi)量尚(shang)好。在(zai)該公司試驗(yan)臺以250km/h試驗(yan)時，其吸(xi)收的(de)(de)(de)制(zhi)動(dong)能(neng)高(gao)(gao)達100MJ。法(fa)國(guo)(guo)碳(tan)(tan)(tan)工業公司制(zhi)造(zao)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)纖(xian)維復(fu)合(he)(he)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)比熱容是鋼的(de)(de)(de)2倍，線脹系(xi)數(shu)和彈性模量都比較小，具(ju)有優異的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)溫性能(neng)。它能(neng)在(zai)1000℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫下工作，件重(zhong)(zhong)僅為鋼的(de)(de)(de)1/4，目前已經在(zai)TGV-A上得到應用。日本新干線270km/h電動(dong)車制(zhi)動(dong)系(xi)統也采用了碳(tan)(tan)(tan)纖(xian)維增(zeng)強材(cai)料(liao)(liao)。由此可見，碳(tan)(tan)(tan)纖(xian)維復(fu)合(he)(he)材(cai)料(liao)(liao)是一(yi)種(zhong)(zhong)國(guo)(guo)際上重(zhong)(zhong)點開發(fa)的(de)(de)(de)剎(cha)車片(pian)(pian)材(cai)料(liao)(liao)，我國(guo)(guo)在(zai)C/C復(fu)合(he)(he)材(cai)料(liao)(liao)制(zhi)動(dong)剎(cha)車片(pian)(pian)的(de)(de)(de)研發(fa)上也已經起步。

　　2.2 合(he)成剎車片(pian)

　　合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)材料(liao)是將金屬粉末(mo)、酚醛樹(shu)脂和(he)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)調節劑(ji)等經充分(fen)混煉后(hou)加(jia)熱壓(ya)制而成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，它將材料(liao)與(yu)(yu)制品工序合二(er)為(wei)一(yi)。所(suo)用(yong)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)調節劑(ji)，一(yi)般是采用(yong)腰(yao)果殼(ke)油(you)制成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的顆粒。按形狀與(yu)(yu)制動方(fang)(fang)式(shi)的不同，又分(fen)為(wei)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)剎(cha)車片(pian)(pian)(pian)和(he)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)閘片(pian)(pian)(pian)。合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)剎(cha)車片(pian)(pian)(pian)與(yu)(yu)閘片(pian)(pian)(pian)的配(pei)方(fang)(fang)與(yu)(yu)工藝(yi)相(xiang)同，改(gai)變其(qi)配(pei)比工藝(yi)，可獲(huo)得不同的摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)系(xi)數(shu)(shu)。我國目前研(yan)制的合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)剎(cha)車片(pian)(pian)(pian)分(fen)低摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)系(xi)數(shu)(shu)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)剎(cha)車片(pian)(pian)(pian)和(he)高摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)系(xi)數(shu)(shu)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)剎(cha)車片(pian)(pian)(pian)。

　　合成摩(mo)擦(ca)(ca)材(cai)料(liao)具有(you)(you)如(ru)下(xia)(xia)明顯(xian)的(de)(de)特色：可通過改(gai)(gai)變(bian)(bian)材(cai)質配(pei)方和工(gong)藝在(zai)(zai)一定(ding)范圍內可調整(zheng)其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)能，耐磨性(xing)(xing)好，使用(yong)壽命可達鑄鐵剎車片/閘片的(de)(de)四倍以上，制動時無(wu)火花，重(zhong)量(liang)輕，高(gao)速區摩(mo)擦(ca)(ca)系(xi)數(shu)大且不隨(sui)列(lie)車速度的(de)(de)改(gai)(gai)變(bian)(bian)而(er)變(bian)(bian)化。合成摩(mo)擦(ca)(ca)材(cai)料(liao)也存(cun)在(zai)(zai)如(ru)下(xia)(xia)幾個不足之處：一是導(dao)(dao)熱性(xing)(xing)差，制動量(liang)熱量(liang)難以散發(fa)，因而(er)車輪(lun)產生溫(wen)升，甚至導(dao)(dao)致熱裂。其(qi)次(ci)是在(zai)(zai)濕(shi)潤狀態下(xia)(xia)，摩(mo)擦(ca)(ca)系(xi)數(shu)大為(wei)下(xia)(xia)降(jiang)，受天(tian)氣(qi)影響大，在(zai)(zai)雨雪天(tian)氣(qi)制動能力下(xia)(xia)降(jiang)。此外，這類剎車片與車輪(lun)踏面反復磨合后，使二者間(jian)的(de)(de)粘性(xing)(xing)降(jiang)低;有(you)(you)機合成摩(mo)擦(ca)(ca)材(cai)料(liao)的(de)(de)使用(yong)溫(wen)度一般(ban)不能超過250℃。當制動處溫(wen)度達250℃時，其(qi)磨損率急(ji)劇(ju)增加。溫(wen)度較高(gao)時，由于其(qi)組(zu)分的(de)(de)改(gai)(gai)變(bian)(bian)，摩(mo)擦(ca)(ca)系(xi)數(shu)也將改(gai)(gai)變(bian)(bian)。有(you)(you)機合成摩(mo)擦(ca)(ca)材(cai)料(liao)推薦(jian)使用(yong)在(zai)(zai)時速160～200km的(de)(de)列(lie)車上。

　　2.3 高磨合成剎(cha)車片

　　高(gao)摩合(he)(he)(he)(he)成(cheng)研究工作開展最早(zao)(zao)(zao)的(de)有(you)英國(guo)、美國(guo)和前蘇聯(lian)。1907年(nian)，英國(guo)飛洛多公(gong)司用棉毛(mao)混紡條層壓成(cheng)剎(cha)(cha)車(che)片，并(bing)用于倫敦地鐵。以(yi)后逐漸改(gai)進(jin)，至50年(nian)代己改(gai)用以(yi)石棉等為(wei)(wei)(wei)(wei)增強材(cai)料和酚醛樹(shu)脂為(wei)(wei)(wei)(wei)黏(nian)合(he)(he)(he)(he)劑(ji)的(de)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)剎(cha)(cha)車(che)片。美國(guo)早(zao)(zao)(zao)在1924年(nian)就(jiu)開始研制以(yi)層壓木為(wei)(wei)(wei)(wei)非金屬摩擦材(cai)料，并(bing)應用于鐵路車(che)輛(liang)制動(dong)。1954年(nian)以(yi)后，“Cobra” 牌號合(he)(he)(he)(he)成(cheng)剎(cha)(cha)車(che)片作為(wei)(wei)(wei)(wei)商品形式在鐵路上大量(liang)使用，其主要(yao)成(cheng)分為(wei)(wei)(wei)(wei)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)、石棉等，摩擦系數(shu)在每小時140公(gong)里速度時為(wei)(wei)(wei)(wei)0.26，耐(nai)磨性為(wei)(wei)(wei)(wei)鑄鐵剎(cha)(cha)車(che)片的(de)5倍。蘇聯(lian)在合(he)(he)(he)(he)成(cheng)剎(cha)(cha)車(che)片的(de)研究上開始也很早(zao)(zao)(zao)，在地下(xia)鐵道中早(zao)(zao)(zao)就(jiu)使用層壓木的(de)塑料剎(cha)(cha)車(che)片。不過新(xin)的(de)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)剎(cha)(cha)車(che)片的(de)材(cai)質研究是(shi)從1956年(nian)開始。曾用三(san)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)黏(nian)合(he)(he)(he)(he)劑(ji)，分別為(wei)(wei)(wei)(wei)酚醛樹(shu)脂、合(he)(he)(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)、酚醛樹(shu)脂和合(he)(he)(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)混合(he)(he)(he)(he)物。試驗結果(guo)表明：采用合(he)(he)(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)為(wei)(wei)(wei)(wei)黏(nian)合(he)(he)(he)(he)劑(ji)的(de)高(gao)摩合(he)(he)(he)(he)成(cheng)剎(cha)(cha)車(che)片的(de)制動(dong)性能優(you)異。已廣(guang)泛應用于快速旅(lv)客列車(che)上。

　　3 展望

　　高速鐵(tie)(tie)路的(de)(de)不斷(duan)發(fa)展勢必(bi)會對(dui)會其制動裝置中(zhong)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)(ca)材(cai)(cai)料的(de)(de)性能(neng)提出更高的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，高鐵(tie)(tie)行駛速度的(de)(de)提升(sheng)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)(ca)材(cai)(cai)料能(neng)夠在(zai)較(jiao)寬(kuan)的(de)(de)速度、溫度范(fan)圍內(nei)具有(you)穩定的(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)(ca)性能(neng)。國內(nei)外對(dui)此進(jin)行了廣泛的(de)(de)研究，從鑄鐵(tie)(tie)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)(ca)材(cai)(cai)料、合成摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)(ca)材(cai)(cai)料、粉(fen)末(mo)冶(ye)金摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)(ca)材(cai)(cai)料到C/C復(fu)合摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)(ca)材(cai)(cai)料以及高磨合成材(cai)(cai)料，其中(zhong)C/C復(fu)合摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)(ca)材(cai)(cai)料能(neng)夠很好解決鑄鐵(tie)(tie)材(cai)(cai)料的(de)(de)銹蝕(shi)、摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)(ca)性能(neng)低、摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)(ca)噪音等問題，相對(dui)于粉(fen)末(mo)冶(ye)金材(cai)(cai)料其在(zai)質量(liang)和強度上有(you)更大的(de)(de)優勢。

　　從剎(cha)車材料(liao)發展現狀和近(jin)幾年(nian)的研(yan)發方(fang)向，可看(kan)出，剎(cha)車材料(liao)的主(zhu)要研(yan)究方(fang)向是(shi)開發集優良導(dao)熱性、穩定摩擦(ca)系數(shu)、耐高(gao)溫(wen)抗沖擊、耐磨(mo)減磨(mo)、質量輕便的碳(tan)系復(fu)合(he)材料(liao)。可預見(jian)，通(tong)過不(bu)斷(duan)改(gai)進(jin)碳(tan)系復(fu)合(he)材料(liao)，它將會在高(gao)速(su)鐵(tie)路上被廣(guang)泛應(ying)用(yong)。更多最新投(tou)資分(fen)(fen)析(xi)報告，市(shi)場(chang)分(fen)(fen)析(xi)報告，市(shi)場(chang)調(diao)查報告，市(shi)場(chang)調(diao)研(yan)報告請(qing)訪問(wen)的研(yan)究成果《》。