不管汽车、火车、地铁还是飞机的刹车条件都相当苛刻,由于飞机的降落速度快,对刹车片的强度要求很高,所以需要采用三维编织碳纤维浸渍石墨的C/C复合材料,全世界有40多种民用飞机、22种军用飞机采用C/C刹车盘,直径从200—510mm,厚度20—51mm不等;而汽车的刹车片和离合器一直以石棉浸渍酚醛树脂制成,目前仍然占据绝大部分市场。但石棉纤维尘粉对环境的污染已经引起了广泛的关注,随着城市现代化建设,其刹车时的尖锐噪声也已为高级轿车所排斥。同时石棉类刹车片在强度、模量、磨损磨耗以及热导率等几方面也已经不能满足高速行驶汽车的刹车要求,以碳纤维为增强材料的刹车片一定会将它替代。
以酚醛树脂基刹车片只能用于汽车的离合器和鼓式刹车片上,其他几种工作温度均高于350~C,已经超出了酚醛树脂的适用范围。1985年初北京铁道材料研究所叶成、季道英研究员就着手研究地铁用碳纤维刹车片,那时已经知道石棉纤维的危害,但不容易弄到碳纤维。石棉纤维、玻璃纤维在650~c以上失去强度,也不适用于更高温度条件下工作。几种碳纤维刹车片(块)的形状示意更多刹车片内容请看//www.eampads.com。
通用沥青碳纤维虽然强度、模量比PAN系碳纤维低,但价格低,已被用于汽车刹车片。湖南中南大学冶金研究所试制的用于飞机刹车块的是PAN系的T300型号经3-5维编织后浸渍沥青炭化成C/C材料。
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