无毒 ，高 韧 性 、高绝 缘 性 、耐 磨 性 、耐 酸 碱 、抗
摩 擦材 料 是我 国 目前 应用 广 泛 的摩 擦 材 料 。半 金
属摩 擦 材 料采 用 钢 纤维 作 为 增 强材 料 ，铜 等 价格 昂贵 的金 属粉 末 作 为摩 擦 性 能调 节 剂 。金 属 材 料
容 易生 锈 ，锈蚀 后 易粘 着 或 损伤 对偶 ， 同时摩 擦
（ 要 有一 定 的稳定 的摩 擦 系数 ，表 现 为 ： １）
（ ２）具有 良好 的耐磨 性 ，不划 伤制动 对偶 。 （ 摩 擦衬 片在 使用 中不 允许 与盘相 粘 附。 ３）
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实验 与研 穷
（ ４）要有 足够 的抗 剪切 能 力。 （ ５）要有尽 可 能小 的压 缩率 和膨胀 率 。
贵 ， 为研 究 的障碍 。如今 ，随着 新 晶须 的开发 ， 成
各项性 能及 未来 发展前 景 。
１０ ｏ ０Ｃ下使 用 ，能够 抵 抗 高速 制动 过程 摩 擦 热产 ０ 生 的影 响 。陶 瓷纤 维 的 密度 约 为 ２６ ／ｍ。 ．ｇｃ ，比钢
２３１硫 酸钙 晶须 ．．
硫 酸 钙 晶 须 材 料 松 散 密 度 Ｏ１ ～ ０３ ｇ ．５ ．０ ／
可见 ，传统 的摩擦材料 已不能满足人们的需 要 ，新型 耐高温 制动摩 擦材 料 的研 制 十分迫 切。
２新型增 强材料
２ １硅 氧铝 陶瓷纤 维 ．
硅 氧铝陶瓷纤维 （ 以下 简 称 陶 瓷 纤 维 ） 一 是
也可用 作其他 材 料 的增 强 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ用于 金属合 金 、 璃 、 玻
陶 瓷、 复合 材 料 等 的增 强 ，是 很 有 发展 前 途 的新 型材 料。 现 将 有 关 晶须 材 料 作 简 要 介 绍 ， 着 重 并
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陈 辉 吴其 胜
１前 言
近 年 来 ，我 国 的 公路 、铁 路 交通 发 展 迅 速 ， 大 大促 进 了我 国汽 车 、火 车 工 业 的发 展 ，从 而 对
问题 。 随 着 汽 车发 展 的高 速 化 及 重 载化 ，相 应
ｃｍ 。
，
纤维 的密 度 （．ｇｃ ） 的 多 ，陶 瓷 纤维 具 有 较 ７８ ／ｍ。小
高 的 比强度 ，能够 在 保 证摩 擦 材 料在 较 高 温度 下 具 有稳 定 的摩 擦 系 数 、足够 的 强度 ，同时 降低 摩
长径比 ６ ０～ ６ ０ ０ ，分散性 好 ，水 溶解度 低 ，
实 验与 酮 究
制 动摩擦材料 中的新型增强材料
Ｔｈ ｅ ｅ ｈ ｎ ｅ ａ ｅ ｉ ｌ ｎ ｂ ａ ｒｃ ｉｎ ｍ ａｅ ｉ ｌ ｅｎ ｗ ｎ ａ ｃ ｄｍ ｔｒａ ｓｉ ｒ ｋｅｆｉｔｏ ｔ ｒａ ｓ
（ １常州大 学材料 科 学与工 程学 院 ，江苏 常 州 ２ １ ４ １ ６ ３ ２盐城 工学 院材料 工程 学 院 ，江 苏 盐城 ２ ４ ５ ） ２ ０ １
的对 制动 摩 擦 材 料 的要 求越 未 越 苛 刻 。摩 擦材 料
的 吸 收 能基 本 上 与 车速 平 方成 正 比 ，制动 器 结
构 由鼓 式 改 为 盘式 后 ，减 少 了重 量 ，但 盘式 制 动 衬 片 的 表 面 积 却 只 有鼓 式 的 １４ １６ ／ ～ ／ ，单位 面 积
ａ 随 温 度 、压 力 、速 度 变 化甚 小 ；ｂ 不 能有 明显 ． ． 的 “ 恢 复现 象 ” ；ｃ 受水 分、 温度 影 响较 小 ： 过 ．
ｄ 实际应 用 中变化 小。 ．
材 料锈蚀 后 强度 降低 ， 磨损 加剧 。 金属材 料 密度高 ，
增 大 了制动 系统 的 重量 。而 且 ，当钢 纤 维含 量 超 过 １ ｗｔ 时 ，制 动 时 易 引 起尖 叫、 产 生振 颤 等 Ｏ ． ％
通 常只 有 几微 米左 右 。粗 的晶须 呈 针状 ，细 的 晶 须呈 柔软 的汗 毛状。 晶须是 缺 陷少的单 晶体纤 维 ， 所 以机 械 强度 高 ，它 的抗 拉 强度 可 以接 近 纯 晶体 的理 论 强 度。 晶 须 强度 与粗 细 密 切 相 关 ，随着 晶 须 变粗 ，强度下 降。晶须可 用作母 相材 料 的补 强 ，
国相继 开 展 了新 型 无 石棉 刹车 片 的研 制 。 半金 属
高达 １０ ℃ ，金 属材 料在 如 此高 温下 ，会迅 速氧 ０ ０
化甚 至熔 融 ，从而 影 Ⅱ摩 擦材 料性 能 的稳定 。 向 随着 汽车 工 业 的 飞 速发 展 ，车辆 的高 速 、重 载化 要求摩 擦材 料 制动 片能够 满足 以下 条件 ：
一
些 比较 便 宜 的新 型 晶须 问世 ， 比如 六钛 酸钾 晶
（ ２２５ 等。 Ｍｇ Ｂ ０ ）
（ 热传导率应控制在一定范围。 ６）
（ ７）小的制 动噪音 。
须 （ ６ ｉ 、 硫酸 钙 晶 须 （ ａ Ｏ 、硼 酸 镁 Ｋ０・ＴＯ ） Ｃ Ｓ ） 晶须 又 名 晶体 纤 维 ，是很 细 的单 晶体 ，直径
种 灰 色 棉 絮 状 增 强 纤 维 材 料 ，具 有 稳 定 、 均 匀 的 物 理 化 学 性 能 。莫 氏 硬 度 为 ５ ６，抗 拉 强 度 ～
为 １ ０ ～１ ０ ＭＰ ，该 陶 瓷 纤 维 可 以长 时 间 在 ４ ０ ６０ ａ
讲述 了六 钛酸钾 晶须 （ ６ ｉ 的微观 结构和 其 Ｋ０・ＴＯ ）
于摩 擦 材 料 的性 能 要 求、 需 求量 也 增长 很 快 ，预
计 ２１ ０ ０年 ，我 国汽 车 保有 量将 达 到 ４ ０ ５ ０万辆 ，
吸收 能量 则 增加 ４ ６倍 ，摩 擦副 表面 瞬 时温 度 可 ～
仅 汽车 一年 需要 的摩 擦材 料就达 到 ４ ５万吨 ”，用 量 十 分 巨大 。 由于 石 棉 纤维 影 响 人体 的健 康 ，各