我国摩擦材料的发展方向

1、纤维增强材料

纤维作为摩擦材料的骨架材料，不但对摩擦片的强度起着至关重要的作用，同时也对摩擦片的性能有着重要的影响。目前在欧美等发达国家和地区又开始对纤维的结构和理化性能提出了更为严格的要求，而木质纤维、无机晶须(硫酸钡晶须；碳酸钙晶须；钛酸钾晶须等)、矿物纤维、陶瓷纤维、碳纤维、各种有机合成纤维等给我们提供了大量的选择余地，但从成本等综合因素上来看晶体结构和水溶性纤维材料等将是我们未来摩擦材料中的首选纤维。

2、粘合剂

粘合剂是我们生产摩擦材料必不可少的材料，人们从最早利用纯酚醛树脂(固态和液态)，到后来采用各种橡胶通过多种工艺对酚醛树脂进行改性，发展到今天使用多种无机物或有机物对树脂进行改性。

目前已经不再是单纯的追求摩擦系数和磨损性能的稳定和提高，而是从摩擦片与刹车盘表面的相互作用去分析摩擦材料的工作原理。所以作为摩擦材料的粘合剂材料,不再仅限于树脂与橡胶，而是已经拓展到了利用金属粉末或金属硫化物在高温下所具有的特殊性能,来减少树脂在摩擦材料中的使用比例,弥补树脂及橡胶在高温条件下的不足，改善高温时在刹车片与刹车盘之间形成的转移膜的结构与性能，进而提高摩擦片的摩擦性能以及其与刹车盘的磨损性能，从而达到提高制动的安全性能、舒适性能和环保性能。

因此说，我们在采用高性能的树脂来提高摩擦材料性能的同时，应更多地关注和利用一些金属粉末或金属硫化物以改善摩擦过程中形成的转移膜的形状与结构，使静态摩擦系数与动态摩擦系数达到相对的平衡，确保刹车片与刹车盘具有良好的磨损性能的同时，达到提高摩擦材料的速度与压力敏感性、消除高温衰退、减少噪音、减少落灰的目的。

3、摩擦性能调节剂

摩擦性能调节剂在改善摩擦材料综合性能过程中起着非常关键的作用，过去我们的摩擦材料技术工作者在材料品种的选择上做了大量的研究，并且对其形状和结构也做了相应的探讨，但与世界先进的水平相比还有很大的差距，今后的研究工作不但要在选材上不断扩大应用范围，而且要对每种材料的粒度分布做出明确的规定，并且对其理化性能提出详细的技术参数，同时在配方的研究过程中,对于同一种材料的应用，要根据其形状与粒度的进行多种型号的搭配使用,以确保其优点在摩擦材料中得到充分的发挥。

我国摩擦材料的发展方向:
原材料的发展方向
　 纵观摩擦材料对原材料应用的发展，由最初的直接应用矿物原料到今天的追求合成以及精加工材料，从以前少量的几种材料进行复合到今天大量的材料进行复合，甚至是一种功能要求不再以单一的材料来实现，已经发生了巨大的变化。下面就从摩擦材料的三大组成部分入手，对我国摩擦材料用原材料的发展做一些大致的分析。
　
1、纤维增强材料
　 纤维作为摩擦材料的骨架材料，不但对摩擦片的强度起着至关重要的作用，同进也对摩擦片的性能有着重要的影响。石棉作为优秀的摩擦材料增强材料，对摩擦材料的发展做出了巨大的贡献，但是随着人们生活水平的日益提高，以及环保要求的不断上升，从上世纪八十年代末九十年代初，芳纶纤维、芳纶浆粕、钢棉纤维、玻璃纤维等作为石棉的替代物走上历史舞台，掀开了无石棉摩擦材料发展的序幕，但是随着半金属摩擦材料技术的逐渐成熟，又由于人们对摩擦片的包锈蚀、噪音及落灰等问题的关注，人们又开始寻求其他的纤维材料来改善这些问题。虽然木质纤维、无机晶须（硫酸钡晶须；碳酸钙晶须；钛酸钾晶须等）、矿物纤维、陶瓷纤维、碳纤维、各种有机合成纤维等给我们提供了大量的选择余地，使我们在少金属与NAO摩擦材料的研究方面获得了极大的发展，但目前在欧美等发达国家和地区又开始对纤维的结构和理化性能提出来了更为严格的要求，因此为了适应国际市场的需求以继续促进出口贸易的强势增长，推动我国的摩擦材料技术水平、产品质量等方面行到持续的发展，我们在新型纤维的开发与应用方面还有许多工作要做。
　 粘合剂是我们生产摩擦材料必不可少的材料，人们从最早利用纯酚醛树脂（固太和液态），到后来采用各种橡胶通过多种工艺对酚醛树脂进行改性，发展到今天使用多种无机物或有机物对树脂进行改性；从最初采用单一的树脂材料到现在利用树脂，橡胶（胶乳）等进行二元复合甚至三无复合来满足日益提高的摩擦材料高温性能、磨损性能、高速高压性能的要求，促使作为摩擦材料粘合剂的树脂从型号到品质都得到了极大的丰富和提高。
　 但是随着人们对摩擦材料性能和工作原理的不断深入了解，目前不仅追求摩擦系数和磨损性能的稳定和提高，而且注重从摩擦片与刹车盘表面的相互作用去分析摩擦材料的工作原理。所以作为摩擦材料的粘合剂材料，不再仅限于树脂与橡胶，而是已经拓展到了利用金属粉末或金属硫化物在高温下所具有的特殊性能，来减少树脂在摩擦材料中的使用比例，弥补树脂及橡胶在高温条件下的不足，改善高温时在刹车片与刹车盘之间形成了转移膜的结构与性能，进而提高摩擦片的摩擦性能以及其与刹车盘的磨损性能，从而达到提高制动的安全性能、舒适性能和环保性能。
　 因此说，我们在采用高性能的树脂来提高摩擦材料性能的同时，应更多地关注和利用一些金属粉末或金属硫化物以改善摩擦过程中形成 的转移膜的结构与性能，使静态摩擦系数与动态摩擦系数达到相对的平衡，在确保刹车片与刹车盘间达到良好耐磨性能的同时，还要兼顾提高摩擦材料的速度与压力敏感性、减轻高温衰退、降低噪音和减少落灰。
　
2、摩擦性能调节剂
　 （1）无机材料
　 以往在摩擦材料中对无机物的应用，大部份也就是用一些矿物质，如重晶石、铬铁矿、长石粉等等。众所周知，这样的材料，其稳定性随着矿源的不同和生产批次的不同都有很大的差异，所以不但使不同批次摩擦材料的稳定性不能得到保证，而且在选材上也有很大的限制。在这一点上，我们必须学习发达国家和地区的经验，在这些材料的应用上尽量地使用那些经过深加工且结构与成份更为一致的矿物材料，当然对于那些经过复合加工的摩擦性能调节剂，我们也可以在慎重的分析研究后加以利用，这样我们的产品才能够经得住市场与时间的考验。
　 （2）、有机材料
　 在现在的摩擦材料中，有机摩擦性能调节剂的作用已经得到了广大摩擦材料技术工作者的认同，尤其是在提高摩擦材料制动舒适性方面，如橡胶粉、轮胎粉、摩擦粉以及一些高分子的应用，但还没有多少厂家能够对这些材料进行深入细致的研究，进而向原材料供应商明确地提出需要材料的理化性能指标，分子量的大小，材料本身的固化程度等相关的技术指标，从而使其更好地为提高摩擦材料的综合性能发挥其应用的作用。然而现在的情况是，一方面只是停留在市场有什么用什么，没有达到可以明确地要求供应商开发满足其要求的程度，也就是说对这些材料的正正作用还没有很好的掌握；另一方面，目前国内还没有多少原材料供应商能在这些材料的开发上获得突破，形成一些应用于摩擦材料技术工作者还是原材料制造商都就应在这些方面根据已经掌握的信息对有机摩擦性能调节剂的结构和性能进行细致的探讨，以解决长期依赖进口原材料来满足产品的需要的被动局面，达到提高产品性能和降低制造成本的目的。
　 （3）、摩擦性能调节剂的结构
　 摩擦性能调节剂在改善摩擦材料综合性能进程中起着非常关键的作用，过去我们的摩擦材料技术工作者在材料品种的选择上做了大量的研究，并且对其形状和结构也做了相应的探讨，但与世界先进的水平相比还有很大的差距。
　 今后的研究工作不但要在选材上不断扩大应用范围，而且要对每种材料的粒度分布做出明确的规定，并且对其理化性能提出详细的技术参数。同时在西方的研究过程中，对于同一种材料的搭配应用，以确保其优点在摩擦材料中得到充分的发挥。。
　 根据以上的分析可以看出，摩擦材料所用国产原材料还未达到精细化发展是目前制约我国摩擦材料发展的主要原因之一。虽然我们可以通过进口获得优良的原材料，但其高昂的价格、较长的采购周期都在制约着我们的实际应用，因此说培养一批优秀的原材料供应商，将会对提高我国摩擦材料的发展水平起到极大的推动作用这不但是原材料供应商自身修炼内功的当务之急，也是我国摩擦材料技术工作者不可推卸的责任。
三、配方体系的发展方向
　 摩擦材料发展到今天，摩擦材料的配方体系也发生了很大的变化，简单地说，石棉配方是较早的配方体系，也是应用时间最长的配方体系，虽然现在很多国家和地区已经禁止了石棉在摩擦材料中的应用，但在一些发展中国家，石棉配方仍然是摩擦材料市场的主宰。就我国目前的现状来说，石棉摩擦材料在某些领域还占据着相当大的比例，尤其是在重型车刹车片市场。
　 90年代初，随着我国汽车工业的迅速发展，我国的无石棉摩擦材料首先在乘用车领域得到了良好的发展。部分企业开始了对半金属摩擦材料的研究、开发和生产，到了90年代后期，随着半金属配方体系的逐渐成熟以及纤维材料可供选择范围的扩大，不少企业开始了对少金属摩擦材料的研究和开发，现在有相当一部分企业在少金属配方研究上已经取得了很大的成功。从目前世界范围的摩擦材料的发展来年，对半金属配方的研究和应用最成功的应属北美；对少金属配方研究和应用最成功的应属欧洲；对NAO配方的研究和应用最成功的应属日本。但是纵观整个世界摩擦材料的发展趋势，虽然各种配方体系都有其应用的市场，但少金属配方和NAO配方已经成为摩擦材料技术发展的不可逆转的潮流。现在NAO西方摩擦材料已经占据了北美主机市场的60%以上，虽然少金属摩擦材料还占据着欧洲摩擦材料市场的大部分，但已经有相当多的主机和售后市场对NAO配方摩擦材料有一定的需求。
　 因此说，成熟半金属配方，完善少金属配方，开发NAO配方是我国摩擦材料的发展方向，只有这样，我们才能紧随世界摩擦材料的发展潮流，适应国际市场的发展需求，真正培育我们自己的民族品牌。
　
现在，虽然我们在半金属和少金属配方的研究上与国际先进水平的差距正在逐步缩小，尤其在半金属配方的研究上获得了一定的成功，但对NAO对配方的研究才刚刚开始，还需要我国摩擦材料行业的技术工作者做出很多的努力。那么NAO配方到底是一种什么样的摩擦材料呢？简单地说NAO配方就是不使用石棉及黑色金属纤维，而是采用多种有机和无机纤维混合使用作为增强材料，同进利用一些人工合成材料做为摩擦性能调节剂加工而成的一种摩擦材料。目前在市场上还有一种比较浒的配方——陶瓷配方，其实陶瓷配方就是NAO配方，只不过是比较细分的种叫法而已。下面就简单地对陶瓷配方做出一些介绍。陶瓷基摩擦材料是一种利用无机矿物纤维和有机纤维作为增强材料，以改性树脂和橡胶粉为粘合剂，利用多种人工合成的有机和无机材料做为摩擦性能调节剂配合加工而成的非金属摩擦材料。其特点是：
　 1．无噪音
　 陶瓷配方不但很好地消除了行车制动噪音，而且通过对静摩擦系数的平衡，解决了制动过程中半金属及少金属配方很难克服的低频噪音，并且使手动档车长时间停车启动及自动档车起步时的“gu-gu”噪音得到了很好的解决。
　 2．无落灰，不腐蚀轮毂
　 以往的半金属、少金属摩擦材料虽然具有良好的摩擦性能和磨损性能，但其在使用过程中产生的灰尘，容易吸附于轮毂之上，难以清洗并由于受环境条件的影响而造成对偶腐蚀。陶瓷配方优异的磨损性能及其摩擦粉尘的特有性能极好地解决了这一问题，一般德国千公里以内不会有明显的轮毂落灰现象。
　 3．使用寿命长
　 与半金属摩擦材料相比，陶瓷基摩擦材料虽然制造成本较高，但其较低的密谋和卓越的耐磨损性，可以改善其不足。陶瓷配方采用了大量的人工合成的无机和有机材料，材料之间具有良好的亲合性能，并在使用过程中可以形成优异的摩擦层和转移膜，具有很好的润滑作用，大大地提高了摩擦材料的使用寿命，与以往的半金属配方和少金属配方相比，其使用寿命可以提高1.5倍以上。
　 4．制动舒适、环保
　 陶瓷配方优秀的理化机械性能以及良好的制动性能，赋予了摩擦材料无制动噪音、落灰少的特点，刹车时脚感舒适，完全附合日益提高的环保要求。
　 四测试标准的发展方向
　 虽然目前我国有GB5763-1998、GB/T5764-1998、GB/T11834-2000三项摩擦材料产品标准；QC/T42-92、GB/T17469-89、GB/T11610-89、GB/T5766-1996、ZB/TT24006-89、JC/T472-92、JC/T527-93、JC/T528-93、JC/T685-1998八项摩擦材料物理机械性能试验方法标准，并且其先后为我国摩擦材料的发展发挥了极大的作用但随着我国摩擦材料在国际摩擦材料行业中地位的不断上升，国际贸易量的不断增加这些标准在内容和尝试上已经远远不能适应我国摩擦材料的飞速发展。这就需要我们在现有标准的基础上学习借鉴国外先进的测试方法和标准来提高和补充我们现在的试验方法和标准，以促使我国摩擦材料进一步发展壮大。
　 就我们现在的标准来看，大部份的测试方法还只是停留在表态条件下对摩擦材料性能的分析研究，而就目前摩擦材料的发展来看，更多的是需要我们对摩擦材料进行动态的研究。在国外很多的汽车制造商和摩擦材料生产商，甚至是测试机构均有自己的整车试验标准和试车场，对试验标准按照试验室模拟测试到整车测试，根据摩擦磨损性、噪音、道路状况、不同的季节以及按照车辆重量和结构的不同等很多方面都有细分。虽然我国个别的一些汽车制造厂具有这样的试验能力，但作为摩擦配料的制造者——摩擦材料生产企业，不要说整车测试能力就是对整车的测试标准能够理解和掌握的也为数极少。除个别一些企业利用克劳斯试验机对摩擦材料进行研究外，大部分的企业还停留在利用定速试验机对摩擦系数与磨损的研究，对摩擦材料理化性能的研究一般也只是针对密度、硬度和强度。这一方面是由于受测试条件的限制，另一方面与测试标准的落后有一定的关系。因此说完善测试标准，键全测试手段是推进我国摩擦材料发展的必要保证。
　 经过这么多年的发展，尤其是随着近些年来出口贸易与国际合作的不断扩展，我国的摩擦材料企业和制动器企业都在不同程度上了解和掌握了一些国外的先进标准如：ISO的相关标准，北美的FMVSS系列、SAE系列标准；欧洲的AK系列、ECE系列标准；日本的JASO系列、JISD系列标准；欧美发达国家及地区的法律法规；以及世界上先进的整车制造厂家和制动器公司的试验方法及标准。同时个别企业的产品也已经通过了E-MARK及BEEP认证，甚至达到了国外主机配套的水平，因此说加强这些标准的学习与应用，是推动我国摩擦材料发展、占领国外主机配套与售后市场的必由之路。
　
目前这些测试方法及标准这分散在不同的企业和技术人员手中，这就需要我国摩擦材料行业形成一个组织或者机构来整合这些资源，扩大交流与合作，对我国现有摩擦材料标准进行修订，从原材料标准产品的理化机械性能、摩擦磨损性能到整车性能测试形成一套完整的、、适合我国国情的测试方法及标准甚至是国家法律法规，来保障我国摩擦材料的科学、规范化发展，并在摩擦材料工业比较集中的地方建立摩擦材料开发和检测中心，使我们对摩擦材料的研究开发不再局限于目前的发展现状，而是从原材料的固有特性，产品的密度、硬度、膨胀、强度、压缩量、气孔率、热传导、固有频率、PH值、与对偶的磨损与转移、噪音、落灰等多个方面对摩擦材料进行全方位的开发研究，缩小与发达国家和地区的差距，达到与国外主机及制动器行业的顺畅的交流，促使我国的摩擦材料行业真正地赶上世界一流水平，推动日益增加的出口贸易的进一步发展。
NAO配方必将是未来摩擦材料的发展方向。