ब्रेक प्याडको उत्पत्ति र विकास

ब्रेक प्याडहरू ब्रेक प्रणालीमा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण सुरक्षा भागहरू हुन्, जसले ब्रेक प्रभावको गुणस्तरमा निर्णायक भूमिका खेल्छ, र राम्रो ब्रेक प्याड मानिसहरू र सवारी साधनहरू (विमान) को संरक्षक हो।

पहिलो, ब्रेक प्याड को उत्पत्ति

1897 मा, हर्बर्टफ्रुडले पहिलो ब्रेक प्याडहरू आविष्कार गरे (सुती धागोलाई सुदृढिकरण फाइबरको रूपमा प्रयोग गरेर) र तिनीहरूलाई घोडा तानिएका गाडीहरू र प्रारम्भिक कारहरूमा प्रयोग गरे, जसबाट विश्व प्रसिद्ध फेरोडो कम्पनीको स्थापना भएको थियो। त्यसपछि 1909 मा, कम्पनीले संसारको पहिलो ठोस एस्बेस्टोस-आधारित ब्रेक प्याड आविष्कार गर्यो; 1968 मा, विश्वको पहिलो अर्ध-धातु-आधारित ब्रेक प्याडहरू आविष्कार गरियो, र त्यसबेलादेखि, घर्षण सामग्रीहरू एस्बेस्टोस-मुक्त तर्फ विकास गर्न थाले। स्वदेश र विदेशमा विभिन्न प्रकारका एस्बेस्टोस प्रतिस्थापन फाइबरहरू जस्तै स्टिल फाइबर, ग्लास फाइबर, अरामिड फाइबर, कार्बन फाइबर र घर्षण सामग्रीमा अन्य अनुप्रयोगहरू अध्ययन गर्न थाले।

दोस्रो, ब्रेक प्याड को वर्गीकरण

ब्रेक सामग्री वर्गीकरण गर्न दुई मुख्य तरिकाहरू छन्। एउटा संस्थाको प्रयोगबाट विभाजित छ। जस्तै अटोमोबाइल ब्रेक सामग्री, ट्रेन ब्रेक सामग्री र उड्डयन ब्रेक सामग्री। वर्गीकरण विधि सरल र बुझ्न सजिलो छ। एउटा सामग्री प्रकार अनुसार विभाजित छ। यो वर्गीकरण विधि अधिक वैज्ञानिक छ। आधुनिक ब्रेक सामग्रीले मुख्यतया निम्न तीन वर्गहरू समावेश गर्दछ: राल-आधारित ब्रेक सामग्री (एस्बेस्टोस ब्रेक सामग्री, गैर-एस्बेस्टोस ब्रेक सामग्री, कागज आधारित ब्रेक सामग्री), पाउडर धातु विज्ञान ब्रेक सामग्री, कार्बन/कार्बन कम्पोजिट ब्रेक सामग्री र सिरेमिक आधारित ब्रेक सामग्री।

तेस्रो, अटोमोबाइल ब्रेक सामग्री

1, निर्माण सामग्री अनुसार अटोमोबाइल ब्रेक सामग्री को प्रकार फरक छ। यसलाई एस्बेस्टोस पाना, अर्ध-धातु पाना वा कम धातु पाना, NAO (एस्बेस्टोस मुक्त जैविक पदार्थ) पाना, कार्बन कार्बन पाना र सिरेमिक पानामा विभाजन गर्न सकिन्छ।
1.1.एस्बेस्टोस पाना

सुरुदेखि नै, एस्बेस्टोसलाई ब्रेक प्याडका लागि सुदृढीकरण सामग्रीको रूपमा प्रयोग गरिएको छ, किनभने एस्बेस्टोस फाइबरमा उच्च शक्ति र उच्च तापक्रम प्रतिरोध हुन्छ, त्यसैले यसले ब्रेक प्याडहरू र क्लच डिस्क र गास्केटहरूको आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छ। यो फाइबरमा बलियो तन्य क्षमता छ, उच्च-ग्रेडको स्टिलसँग पनि मेल खान सक्छ, र 316 डिग्री सेल्सियसको उच्च तापक्रमको सामना गर्न सक्छ। अझ के हो भने, एस्बेस्टोस अपेक्षाकृत सस्तो छ। यो एम्फिबोल अयस्कबाट निकालिन्छ, जुन धेरै देशहरूमा ठूलो मात्रामा पाइन्छ। एस्बेस्टोस घर्षण सामग्रीले मुख्यतया एस्बेस्टोस फाइबर प्रयोग गर्दछ, अर्थात् हाइड्रेटेड म्याग्नेसियम सिलिकेट (3MgO·2SiO2·2H2O) सुदृढीकरण फाइबरको रूपमा। घर्षण गुणहरू समायोजनको लागि फिलर थपिएको छ। तातो प्रेस मोल्डमा टाँस्ने थिचेर एक जैविक म्याट्रिक्स कम्पोजिट सामग्री प्राप्त गरिन्छ।

1970 भन्दा पहिले। एस्बेस्टोस प्रकारको घर्षण पानाहरू विश्वमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। र लामो समय सम्म प्रभुत्व जमायो। यद्यपि, एस्बेस्टोसको खराब गर्मी स्थानान्तरण प्रदर्शनको कारण। घर्षण गर्मी छिट्टै फैलिन सक्दैन। यसले घर्षण सतहको थर्मल क्षय तहलाई गाढा बनाउँछ। सामग्री पहिरन बढाउनुहोस्। यस बीचमा। एस्बेस्टोस फाइबर को क्रिस्टल पानी 400 ℃ माथि अवक्षेपित छ। घर्षण गुण उल्लेखनीय रूपमा कम हुन्छ र 550 ℃ वा बढी पुग्दा पहिरन नाटकीय रूपमा बढ्छ। क्रिस्टल पानी ठूलो मात्रामा हराएको छ। सुधार पूर्णतया हराएको छ। अझ महत्त्वपूर्ण कुरा। यो चिकित्सकीय रूपमा प्रमाणित छ। एस्बेस्टोस एउटा यस्तो पदार्थ हो जसले मानिसको श्वासप्रश्वासका अंगहरूलाई गम्भीर क्षति पुर्‍याउँछ। जुलाई 1989। अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेन्सी (EPA) ले 1997 सम्म सबै एस्बेस्टोस उत्पादनहरूको आयात, निर्माण र प्रशोधनमा प्रतिबन्ध लगाउने घोषणा गर्‍यो।

1.2, अर्ध-धातु पाना

यो जैविक घर्षण सामग्री र परम्परागत पाउडर धातु घर्षण सामग्री को आधार मा विकसित घर्षण सामग्री को एक नयाँ प्रकार हो। यसले एस्बेस्टोस फाइबरको सट्टा धातु फाइबर प्रयोग गर्दछ। यो एक गैर-एस्बेस्टोस घर्षण सामग्री हो जुन 1970 को प्रारम्भमा अमेरिकी बेन्डिस कम्पनी द्वारा विकसित गरिएको थियो।
"सेमी-मेटल" हाइब्रिड ब्रेक प्याडहरू (सेमी-मेट) मुख्यतया रफ स्टिल ऊनबाट बनेका हुन्छन् जसलाई प्रबलित फाइबर र महत्त्वपूर्ण मिश्रणको रूपमा बनाइन्छ। एस्बेस्टोस र गैर-एस्बेस्टोस जैविक ब्रेक प्याडहरू (NAO) सजिलै देखिने (ठीक फाइबर र कणहरू) बाट छुट्याउन सकिन्छ, र तिनीहरूसँग निश्चित चुम्बकीय गुणहरू पनि छन्।

अर्ध-धातु घर्षण सामग्रीको निम्न मुख्य विशेषताहरू छन्:
(l) घर्षण गुणांक भन्दा धेरै स्थिर। थर्मल क्षय उत्पादन गर्दैन। राम्रो थर्मल स्थिरता;
(2) राम्रो पहिरन प्रतिरोध। सेवा जीवन एस्बेस्टोस घर्षण सामाग्री को 3-5 गुणा छ;
(3) उच्च भार र स्थिर घर्षण गुणांक अन्तर्गत राम्रो घर्षण प्रदर्शन;
(4) राम्रो थर्मल चालकता। तापमान ढाल सानो छ। सानो डिस्क ब्रेक उत्पादनहरु को लागी विशेष गरी उपयुक्त;
(5) सानो ब्रेकिङ शोर।
संयुक्त राज्य अमेरिका, युरोप, जापान र अन्य देशहरूले 1960 को दशकमा ठूलो क्षेत्रको प्रयोगलाई बढावा दिन थाले। अर्ध-धातु पानाको पहिरन प्रतिरोध एस्बेस्टोस पाना भन्दा 25% भन्दा बढी छ। हाल, यसले चीनको ब्रेक प्याड बजारमा एक प्रमुख स्थान ओगटेको छ। र धेरै अमेरिकी कारहरू। विशेष गरी कार र यात्रु र कार्गो सवारी साधन। अर्ध-धातु ब्रेक अस्तर 80% भन्दा बढीको लागि जिम्मेवार छ।
यद्यपि, उत्पादनमा निम्न कमजोरीहरू पनि छन्:
(l) स्टिल फाइबर खिया लाग्न सजिलो छ, टाँस्न सजिलो छ वा खिया पछि जोडीलाई क्षति पुर्‍याउँछ, र खिया पछि उत्पादनको बल कम हुन्छ, र पहिरन बढ्छ;
(२) उच्च थर्मल चालकता, जसले ब्रेक प्रणालीलाई उच्च तापक्रममा ग्यास प्रतिरोध उत्पादन गर्न सजिलो हुन्छ, परिणामस्वरूप घर्षण तह र स्टील प्लेट डिटेचमेन्ट:
(3) उच्च कठोरताले दोहोरो सामग्रीलाई क्षति पुर्‍याउँछ, जसको परिणामस्वरूप बकबक र कम-फ्रिक्वेन्सी ब्रेकिङ शोर हुन्छ;
(4) उच्च घनत्व।
यद्यपि "अर्ध-धातु" मा कुनै सानो कमजोरीहरू छैनन्, तर यसको राम्रो उत्पादन स्थिरता, कम मूल्यको कारण, यो अझै पनि मोटर वाहन ब्रेक प्याडहरूको लागि रुचाइएको सामग्री हो।

१.३। NAO फिल्म
1980 को प्रारम्भमा, संसारमा हाइब्रिड फाइबर प्रबलित एस्बेस्टोस-मुक्त ब्रेक लाइनिङहरूको विविधता थियो, अर्थात्, एस्बेस्टोस-रहित जैविक पदार्थ NAO प्रकार ब्रेक प्याडहरूको तेस्रो पुस्ता। यसको उद्देश्य स्टील फाइबर एकल प्रबलित अर्ध-धातु ब्रेक सामग्री को दोषहरु को लागी बनाउन को लागी छ, प्रयोग फाइबरहरु प्लान्ट फाइबर, अरामोंग फाइबर, ग्लास फाइबर, सिरेमिक फाइबर, कार्बन फाइबर, खनिज फाइबर र यति हो। धेरै फाइबरको प्रयोगको कारणले गर्दा, ब्रेक लाइनिङमा भएका फाइबरले एकअर्काको कार्यसम्पादनमा पूरक हुन्छ, र उत्कृष्ट व्यापक प्रदर्शनको साथ ब्रेक लाइनिङ सूत्र डिजाइन गर्न सजिलो हुन्छ। NAO पानाको मुख्य फाइदा भनेको कम वा उच्च तापक्रममा राम्रो ब्रेकिङ प्रभाव कायम राख्नु, पहिरन कम गर्नु, आवाज कम गर्नु र ब्रेक डिस्कको सेवा जीवन विस्तार गर्नु हो, जसले घर्षण सामग्रीको वर्तमान विकास दिशालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ। बेन्ज/फिलोडो ब्रेक प्याडका सबै विश्व प्रसिद्ध ब्रान्डहरूले प्रयोग गर्ने घर्षण सामग्री तेस्रो पुस्ताको NAO एस्बेस्टोस-रहित जैविक सामग्री हो, जसले कुनै पनि तापक्रममा स्वतन्त्र रूपमा ब्रेक गर्न सक्छ, चालकको जीवन रक्षा गर्न सक्छ र ब्रेकको आयु अधिकतम बनाउन सक्छ। डिस्क।

1.4, कार्बन कार्बन पाना
कार्बन कार्बन कम्पोजिट घर्षण सामग्री कार्बन फाइबर प्रबलित कार्बन म्याट्रिक्स संग सामग्री को एक प्रकार हो। यसको घर्षण गुणहरू उत्कृष्ट छन्। कम घनत्व (स्टील मात्र); उच्च क्षमता स्तर। यसमा पाउडर धातुकर्म सामग्री र इस्पात भन्दा धेरै उच्च ताप क्षमता छ; उच्च गर्मी तीव्रता; कुनै विरूपण, आसंजन घटना। 200 ℃ सम्म सञ्चालन तापमान; राम्रो घर्षण र पहिरन प्रदर्शन। लामो सेवा जीवन। ब्रेकिङको समयमा घर्षण गुणांक स्थिर र मध्यम हुन्छ। कार्बन-कार्बन कम्पोजिट पानाहरू पहिलो पटक सैन्य विमानहरूमा प्रयोग गरियो। यसलाई पछि फॉर्मुला १ रेसिङ कारहरू द्वारा अपनाइयो, जुन अटोमोटिभ ब्रेक प्याडहरूमा कार्बन कार्बन सामग्रीको मात्र प्रयोग हो।
कार्बन कार्बन कम्पोजिट घर्षण सामग्री थर्मल स्थिरता, पहिरन प्रतिरोध, विद्युत चालकता, विशिष्ट शक्ति, विशिष्ट लोच र अन्य धेरै विशेषताहरु संग एक विशेष सामग्री हो। यद्यपि, कार्बन-कार्बन कम्पोजिट घर्षण सामग्रीमा निम्न कमजोरीहरू छन्: घर्षण गुणांक अस्थिर छ। यो आर्द्रता द्वारा धेरै प्रभावित छ;
खराब ओक्सीकरण प्रतिरोध (गम्भीर ओक्सीकरण हावामा 50 डिग्री सेल्सियस भन्दा माथि हुन्छ)। वातावरणको लागि उच्च आवश्यकताहरू (सुक्खा, सफा); यो धेरै महँगो छ। प्रयोग विशेष क्षेत्रहरूमा सीमित छ। यो पनि मुख्य कारण हो कि सीमित कार्बन कार्बन सामग्री व्यापक रूपमा प्रचार गर्न गाह्रो छ।

1.5, सिरेमिक टुक्राहरू
घर्षण सामग्रीमा नयाँ उत्पादनको रूपमा। सिरेमिक ब्रेक प्याडहरूमा कुनै आवाज, कुनै खरानी नहुने, ह्वील हबको कुनै जंग, लामो सेवा जीवन, वातावरणीय सुरक्षा र यस्तै अन्य सुविधाहरू छन्। सिरेमिक ब्रेक प्याडहरू मूलतः जापानी ब्रेक प्याड कम्पनीहरूले 1990 मा विकसित गरेका थिए। बिस्तारै ब्रेक प्याड बजारको नयाँ प्रिय बन्नुहोस्।
सिरेमिक आधारित घर्षण सामग्रीको विशिष्ट प्रतिनिधि C/C-sic कम्पोजिटहरू हुन्, त्यो हो, कार्बन फाइबर प्रबलित सिलिकन कार्बाइड म्याट्रिक्स C/SiC कम्पोजिटहरू। स्टटगार्ट विश्वविद्यालय र जर्मन एयरोस्पेस रिसर्च इन्स्टिच्युटका अन्वेषकहरूले घर्षणको क्षेत्रमा C/C-sic कम्पोजिटहरूको प्रयोगको अध्ययन गरेका छन्, र पोर्श कारहरूमा प्रयोगको लागि C/C-SIC ब्रेक प्याडहरू विकास गरेका छन्। ओक रिज राष्ट्रिय प्रयोगशाला हनीवेल उन्नत कम्पोजिटहरू, हनीवेल एयररेटफ ल्यान्डिङ प्रणालीहरू, र हनीवेल कमर्शियल वाहन प्रणालीहरू, कम्पनीले भारी शुल्क सवारी साधनहरूमा प्रयोग हुने कास्ट आइरन र कास्ट स्टिल ब्रेक प्याडहरू प्रतिस्थापन गर्न कम लागतको C/SiC कम्पोजिट ब्रेक प्याडहरू विकास गर्न सँगै काम गरिरहेको छ।

2, कार्बन सिरेमिक कम्पोजिट ब्रेक प्याड फाइदाहरू:
1, परम्परागत खैरो कास्ट फलामको ब्रेक प्याडको तुलनामा, कार्बन सिरेमिक ब्रेक प्याडको वजन लगभग 60% ले घटाइएको छ, र गैर-सस्पेन्सन मास लगभग 23 किलोग्रामले घटेको छ;
2, ब्रेक घर्षण गुणांक एक धेरै उच्च वृद्धि छ, ब्रेक प्रतिक्रिया गति बढेको छ र ब्रेक क्षीणन कम छ;
3, कार्बन सिरेमिक सामग्रीको तन्य विस्तार 0.1% देखि 0.3% सम्म हुन्छ, जुन सिरेमिक सामग्रीहरूको लागि धेरै उच्च मूल्य हो;
4, सिरेमिक डिस्क पेडलले अत्यन्त सहज महसुस गर्छ, तुरुन्तै ब्रेकिङको प्रारम्भिक चरणमा अधिकतम ब्रेकिङ बल उत्पादन गर्न सक्छ, त्यसैले ब्रेक सहायता प्रणाली बढाउन आवश्यक पर्दैन, र समग्र ब्रेकिङ पारंपरिक ब्रेकिङ प्रणाली भन्दा छिटो र छोटो छ। ;
5, उच्च गर्मी को प्रतिरोध गर्न को लागी, ब्रेक पिस्टन र ब्रेक लाइनर बीच सिरेमिक गर्मी इन्सुलेशन छ;
6, सिरेमिक ब्रेक डिस्कमा असाधारण स्थायित्व छ, यदि सामान्य प्रयोग आजीवन निःशुल्क प्रतिस्थापन हो, र सामान्य कास्ट आयरन ब्रेक डिस्क सामान्यतया प्रतिस्थापन गर्न केही वर्षको लागि प्रयोग गरिन्छ।