【畢業(yè)學位論文】高性能樹脂基半金屬汽車摩擦材料的研制-材料學

分類號 密級 U D C 編號 士 學 位 論 文 論 文 題 目 高性能樹脂基半金屬汽車摩擦材料的研制 學 科、專 業(yè) 材 料 學 研 究 生 姓 名 伍朝陽 導 師 姓 名及其專業(yè)技術職務 黃伯云教授 副導師姓名 劉伯威副教授，劉詠教授 I 摘 要 在查閱和分析大量國內外文獻的基礎上， 本論文以自行研制的新型高性能汽車制動盤式片為研究對象，通過理論和試驗研究，探討了鋼纖維含量和酚醛樹脂含量對摩擦材料的性能 影響規(guī)律及其摩擦磨損機理，達到了預期的目標。并在前人研究的基礎上，建立了樹脂基摩擦材料摩擦系數與配方數據的神經網絡模型， 對摩擦材料摩擦系數進行預測。同時，通過有限元模型對摩擦材料工作溫度場進行研究。為新型摩擦材料的研究和應用提供了理論和實驗依據。 本工作進行的具體研究工作如下： 本文設計了 7 組鋼纖維含量不同的配方和 5 組酚醛樹脂含量不同的配方，對它們的摩擦性能進行研究。研究表明，鋼纖維含量為 22%左右的配方， 摩擦性能最好， 其穩(wěn)定摩擦系數為 衰退率為 30%以下，為 7 組配方中最小的，有一點過恢復，但這對剎車性能的影響較小，磨損率適中。 5 組酚醛樹脂含量不同的配方中，酚醛樹脂含量為 10%左右的配方性能最好，其穩(wěn)定摩擦系數為 退是 5 組配方中最小的。 通過對摩擦后的摩擦材料進行掃描電鏡研究，發(fā)現(xiàn)，低溫時，摩擦材料以磨粒磨損為主，高溫時，摩擦材料以粘著磨損為主。 建立了預測摩擦材料摩擦系數和成分之間關系的神經網絡模型，首先利用已有數據訓練網絡，然后對未知成分進行預測，預測結果與實驗數據的誤差在 13%以下。 對摩擦材料工作溫度場進行計算，計算結果表明，摩擦材料等溫線在表面分布密集，說明摩擦材料在工作過程中，高溫區(qū)域只分布在表面很薄的一層。 關鍵詞 ：衰退性能；速度相關性；酚醛樹脂；神經網絡；溫度場 中南大學碩士學位論文 摘要 on of of as of of on by of at of a to on At of of of of in of of of to of is 2%. is is 0%, in is 0%. is is in of is of is of to on 南大學碩士學位論文 摘要 3% At of of on So of 目錄 目 錄 摘 要 . I . 1 章 文獻綜述 .擦材料研究與發(fā)展概況 . 國外汽車摩擦材料的發(fā)展 . 國內汽車摩擦材料的發(fā)展 . 汽車摩擦材料的發(fā)展趨勢 .脂基汽車摩擦材料的組成分析 . 增強纖維 . 粘結劑 . 增摩組元 . 減摩組元 . 填料 .工神經網絡技術在樹脂基摩擦材料成分設計中的應用 . 人工神經網絡概述 . 人工神經網絡的形式化描述 . 神經網絡的功能和特點 . 人工神經網絡技術在材料科學中的應用 .脂基摩擦材料工作溫度場的模擬計算 .課題研究的主要目的以及選材 . 2 章 摩擦材料各成分的性能研究 .結劑 . 樹脂的選用 . 丁腈橡膠改性 .強纖維 . 幾種常見纖維的基本性能 . 纖維與基體的相容性 .章小結 . 3 章 摩擦材料的成分設計和實驗方案 .擦材料的成分設計 . 不同成分的摩擦材料配方的設計 .擦材料制備工藝設計 .脂基摩擦材料的性能評定及實驗方法 . 定速實驗 . 慣性臺架實驗制度 . 其他實驗 . 4 章 樹脂基摩擦材料摩擦磨損性能的研究 .纖維含量對摩擦材料摩擦性能的影響 . 慣性臺架實驗結果及分析 .南大學碩士學位論文 目錄 V 合分析及討論 . 小結 .醛樹脂含量對樹脂基摩擦材料性能的影響 . 實驗數據及其分析 .脂基摩擦材料摩擦磨損機理 . 原始粉末與初始摩擦面 . 樹脂基摩擦材料不同摩擦狀態(tài)后的表面形貌 .章小結 . 5 章 基于神經網絡的樹脂基摩擦材料摩擦系數的預測模型 .驗方法 . 實驗工藝 . 實驗檢測 .經網絡模型 . 人工神經網絡的建立 . 主程序的設計 . 預測結果 .用與討論 .一成分對樹脂摩擦材料摩擦系數的影響 .章小結 . 6章 摩擦片工作溫度場的計算 .驗方法 .理模型 . 模型的簡化 . 建立物理模型 .微分方程 . 熱傳導問題 . 邊界條件 . 邊界條件求解 . 偏微分方程求解 .絡輸出與實驗數據及其對比分析 .結 . 7 章 主要結論 .考文獻 . 謝 .讀碩士學位期間主要的研究成果 .南大學碩士學位論文 第 1 章 文獻綜述 1第 1 章 文獻綜述 擦材料研究與發(fā)展概況 外汽車摩擦材料的發(fā)展 摩擦材料在汽車產生以前就出現(xiàn)了，最初，人們采用天然材料，如軟木、動物皮革等材料作為車輛的剎車片，這些材料具有較合理的摩擦系數，但是隨著車輛速度的不斷提升，這些材料無法滿足要求，原因是它們沒法抵抗剎車產生的高溫。 19 世紀初，英國人 H. 始研究以毛發(fā)、棉花等纖維與瀝青混合制成的復合材料剎車片，結果表明，剎車性能有所提升，但仍然無法滿足高溫性能的要求。于是人們開始著力尋找其他耐高溫的材料來作為汽車剎車材料1，1908 年，石棉布被用做汽車剎車材料的替代品2，但很快由于對摩擦性能要求的不斷提高，其它成分陸續(xù)加入，石棉短纖維代替了石棉，并與粘結劑配合，在高溫高壓下成型。 20 世紀三十年代，石棉有機摩擦材料產生，它具有較好的摩擦磨損性能，良好的工藝性能，因此在以后五六十年內，一直主導著汽車制動摩擦材料領域。被廣泛應用于低、中負荷、干式高速等工況下。 上世紀 70 年代以來，隨著石棉被定為致癌物質，石棉作為汽車剎車材料增強材料逐漸在各國被禁止使用3,4。汽車制動摩擦材料5,6至此又再次經歷一次新的變革。 從這個世紀開始汽車摩擦材料的發(fā)展大致經歷了以下三個階段： 70 中期以前，汽車制動系統(tǒng)多為鼓式制動方式，多采用石棉摩擦材料； 70 中期至 80 年代中期，世界能源危機、汽車速度的加快以及石棉危害性的確認，均促使汽車制動器向盤式制動和無石棉摩擦材料方向發(fā)展； 80 年代中期至今，盤式制動和新型摩擦材料迅速發(fā)展，并實現(xiàn)了工業(yè)化生產。隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，摩擦材料也按照環(huán)保、安全及速度超高的要求全面提高綜合使用性能，相繼誕生了第二代和第三代半金屬材料8如低導熱率半金屬基材料，低噪音半金屬基材料等。 目前，大多數小客車和轎車都采用前盤后鼓式制動配置。其中盤式制動副16的結構一般是一個制動卡鉗和一個鑄鐵制動組成，如圖 盤式汽車制動副的優(yōu)點是，減小了汽車制動副的占用空間和重量，從而滿足了當今小型汽車小型化、輕量化的要求。但是由于制動接觸面積的縮小，制動材料單位面積吸收的能量要比鼓式制動片大 35 倍。因此，對汽車制動材料的摩擦中南大學碩士學位論文 第 1 章 文獻綜述 2磨損性能要求很高。 圖 1式制動器結構 國外對新型汽車摩擦材料的研究開始比較早，上世紀 80 年代中期，石棉纖維在歐美發(fā)達國家被禁用，這個時期，美國、歐洲一些發(fā)達國家，投入了大量的資金對新型汽車制動摩擦材料進行了研究，使無石棉摩擦材料發(fā)展迅速。 德國 司曾宣稱， ，該公司先后投入很大資金研制高性能無石棉汽車制動材料。美國日本，從發(fā)表的專利來看，有一半為無石棉摩擦材料。美國已登記注冊的無石棉汽車剎車材料專利也達一百多項。 樹脂基汽車摩擦材料具有價格低廉、生產工藝簡單、摩擦性能穩(wěn)定等優(yōu)點，因此引起廣大研究工作者濃厚的興趣。 7等對樹脂改性及芳綸纖維的含量進行了研究，研究認為，改性樹脂的高溫性能良好，芳綸纖維含量在10%時，摩擦材料性能最穩(wěn)定，更多的纖維含量對摩擦材料性能的影響不大。 H. 8等對多種成分的摩擦材料進行了正交分析， 分析表明， 鋯石、 鋼棉、酚醛樹脂含量的上升導致（=高，果殼、巖棉含量的上升導致下降，因此，可以通過調節(jié)這兩類成分的比例來控制剎車時低頻震動和摩擦系數。 J. 9等分別對以未改性的酚醛樹脂、苯 烷改性酚醛樹脂、腰果殼油改性酚醛樹脂、丁腈橡膠共混改性酚醛樹脂、蓖麻油改性酚醛樹脂作為粘結相的五種組分的摩擦材料進行研究， 研究發(fā)現(xiàn)苯烷改性酚醛樹脂抗衰退性能和恢復性能比較好，但磨損較大；丁腈橡膠共混改性酚醛樹脂抗衰退性能和恢復性能都不如未改性的酚醛樹脂，但它具有較好的摩擦性能平穩(wěn)性和較低的磨損率，蓖麻油改中南大學碩士學位論文 第 1 章 文獻綜述 3性酚醛樹脂是所有材料中綜合性能最差的。 R. J. 0等對樹脂基摩擦材料的磨損進行了掃描電鏡分析，分析結果認為，樹脂基摩擦材料的磨損主要有以下 5 種機制：磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損、脫層、熱磨損，磨損率受正壓力和磨損時間影響顯著。 內汽車摩擦材料的發(fā)展 我國汽車摩擦材料的發(fā)展起步比較晚，上世紀 80 年代后期開始，無石棉摩擦材料被提上研究歷程，經過 20 多年的研究，我國無石棉汽車摩擦材料21得了長足進步。目前，很多剎車片配套廠家都已經生產無石棉汽車摩擦材料。大多數車型都使用了無石棉汽車摩擦材料。上海、杭州、山東、湖北、湖南等地都有一些廠家生產無石棉汽車摩擦材料。 國內汽車摩擦材料的發(fā)展與汽車工業(yè)發(fā)展密切相關，近年來，國內汽車工業(yè)飛速發(fā)展，給汽車摩擦材料的發(fā)展提供了有利的契機。目前，汽車摩擦材料的研究主要在以下幾個方面： a. 熱固性酚醛樹脂26為增強材料的酚醛樹脂。熱固性酚醛樹脂的熱分解溫度在 380左右，是作為汽車摩擦材料粘 結劑理想材料。但是隨著汽車對其剎車副制動性能的不斷提高，傳統(tǒng)不經改 性的酚醛樹脂耐高溫性能已經不能滿足材料的使用要求。因此，目前，對酚 醛樹脂的改性是樹脂基摩擦材料研究的熱點之一。四川大學李屹等人對酚醛 樹脂進行改性，通過加入桐油，使酚醛樹脂的熱分解溫度提高了 40 華東理工大學張西奎等人對酚醛樹脂加入丁腈橡膠改性，改性前的酚醛樹脂在 380時熱解殘量為 77%，而改性后的酚醛樹脂至 400時的熱解殘量還高達 90%。中國海洋大學尹衍升等人加入腰果殼油對酚醛樹脂進行改性，也取得了顯著的效果。 b. 增強纖維的選擇也是目前樹脂基摩擦材料 研究的熱點之一。鋼纖維強度高，耐熱性能好，同時鋼纖維和常用鑄鐵對偶 盤的親和性很好，因此，鋼纖維在樹脂基摩擦材料中使用非常廣泛。但是鋼 纖維密度大，耐腐蝕性差，以鋼纖維作為增強材料的硬度過高，與對偶件摩 擦容易產生制動噪音等缺點，影響了它的使用，因此，目前，有些研究工作 者找了些其它纖維來替代鋼纖維。西安交通大學對劍麻短纖維用作樹脂基摩擦材料的增強纖維30行研究，并成功的用劍麻纖維代替鋼纖維作為增強 材料制造出摩擦性能優(yōu)秀的摩擦材料。清華大學、中國紡織大學、華東理工 大學等單位對芳綸纖維用作樹脂基摩擦材料的增強纖維33行了研究，開發(fā)出了性能優(yōu)良的摩擦材料。同時玻璃纖維、各種陶瓷纖維、各種礦物纖維 等纖維都被用作增強纖維替代鋼纖中南大學碩士學位論文 第 1 章 文獻綜述 4維。 車摩擦材料的發(fā)展趨勢 隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，人們環(huán)保和節(jié)能意識的提高，對新一代汽車制動裝置提出了更高的要求。新型制動裝置一般要具備以下條件： 1）結構盡可能輕巧：所以近年來，逐漸有一部分制動盤由 37,38材料代替，這種新型復合材料是一種顆粒（ 強鋁基復合材料，具有低密度，高比強度，高比剛度，優(yōu)良的耐磨性能，優(yōu)秀的導熱性能，能減輕制動過程中閘片與 制動盤之間的損傷。 人研究了鑄鐵和 制動過程中的摩擦磨損機理（如圖 。對鑄鐵制動盤，摩擦材料中比鑄鐵39硬度大的材料顆粒被鑄鐵表面的粗糙峰磨去，在摩擦材料與鑄鐵表面較凹的地方聚集，形成摩擦轉移膜，摩擦材料對鑄鐵的檫刮，磨屑的聚集達到平衡的時候，摩擦轉移膜將維持在一定的厚度。恒定的摩擦轉移膜對摩擦系數 圖 1鑄鐵摩擦機理比較 的穩(wěn)定很有好處。對于 言，其硬質增強顆粒 度非常大，摩擦材料中沒有比它的硬質點硬度更大的材料， 因此其中的硬質點對摩擦材料產生擦刮，大量磨屑填充在 質顆粒之間。由于硬質點的持續(xù)擦刮，轉移膜會越來越厚，導致摩擦系數持續(xù)下降，這是 擦對偶件的一個不足之中南大學碩士學位論文 第 1 章 文獻綜述 5處。表面自潔能力不如鑄鐵。 2）耐高溫性能高：目前使用的摩擦材料主要有以下 3 種：C/0主要運用在民航、軍用飛機、賽車以及一些對摩擦性能要求非常高的重要領域，價格非常昂貴；各種鐵基、銅基粉末冶金燒結復合材料、陶瓷材料47要應用在軍工、列車、賽車、飛機等領域的剎車副，造價也比較高，而且，由于金屬間容易產生粘結，導致發(fā)生抱死等事故的發(fā)生，低溫狀態(tài)下，剎車性能也不理想； 樹脂基纖維增強摩擦材料， 在剎車力矩相對較小的情況下使用，是目前普遍使用的摩擦材料，它具有價格低廉、摩擦性能優(yōu)秀、原材料來源廣闊等優(yōu)點。但是，由于有機粘結劑的耐高溫性能不是很理想，因此，如何提高樹脂基摩擦材料的耐高溫性能，是解決樹脂基摩擦材料應用問題的關鍵所在。 3） 摩擦性能穩(wěn)定：剎車件是汽車安全保障中一個非常關鍵的組件，現(xiàn)代汽車的整體性能進一步提高，因此，作為一個重要組件，摩擦材料摩擦性能的穩(wěn)定性是非常關鍵的。也就是要求材料在制動速度、溫度、壓力變化時保持較穩(wěn)定的摩擦系數。 4）成本低，環(huán)保節(jié)能：在保證剎車性能基本 不受影響的前提下，盡量降低摩擦材料的制造成本；使用綠色無污染材料，降低摩擦殘留物對環(huán)境的污染。 脂基汽車摩擦材料的組成分析 強纖維 摩擦材料中增強纖維的作用主要是使材料具有一定的強度和韌性， 使材料耐得住沖擊、剪切、拉伸等機械作用而不致于出現(xiàn)裂紋、斷裂、崩缺等機械損傷。因此增強纖維應滿足以下性能要求：足夠的強度、較好的韌性；良好的摩擦磨損性能；良好的可分散性以及與樹脂的黏附能力；耐熱性好，在一定溫度范圍內不發(fā)生熱分解、脫水、相變等等。目前，廣泛采用的纖維有鋼纖維、玻璃纖維、炭纖維、有機纖維等。然而非石棉纖維還存在一些問題，例如混合性不好、易斷、結團、分散性差，或者是價格偏高，或者是制品性能穩(wěn)定性差。樹脂基摩擦材料中用到的纖維主要有以下幾種： a. 金屬纖維 鋼纖維是最早使用的非石棉增強纖維。其 一個顯著特點就是導熱性好，可以使局部表面的熱量迅速擴散至內部，從而降低摩擦面溫度，防止樹脂基體因熱分解而導致材料磨損加劇，而且與石棉相比，具有平穩(wěn)的摩擦系數。但鋼纖維密度相對較大，易銹蝕，損傷對偶件，造價較高，摩擦系數小等缺點。當鋼纖維含中南大學碩士學位論文 第 1 章 文獻綜述 6量過大時，在制動時易引起尖叫并產生振顫等問題。研究表明，加入一定量的鋅粉和氧化鈣等可以增強材料的防銹性能，而對摩擦性能無明顯影響。而用酚醛、聚酰亞胺等樹脂涂覆鋼纖維，干燥后在惰性氣體總加熱至 600使樹脂碳化，這種方法處理的鋼纖維具有較好的防銹性能， 用其所制的的摩擦材料在 300以上仍具有優(yōu)良的摩擦性能。目前，國內許多廠家已開始批量生產鋼纖維；銅纖維在摩擦材料中具有使鐵富集的作用， 即摩擦過程中摩擦材料磨損表面上形成了富鐵貧銅的表面層，銅能夠從磨損表面轉移到偶件表面，使偶件表面上分布一定量的銅，從而形成一定厚度的摩擦轉移膜，有利于提高摩擦副的摩擦系數穩(wěn)定性和降低對偶盤對摩擦材料的磨損。但是由于銅的比重比較大，對摩擦材料的低密度化是不利的，價格較貴，所以用量一般不大，應控制在 4%右。另外由于新型對偶盤 出現(xiàn)， 維作為增強纖維也在一些樹脂基摩擦材料中出現(xiàn)，鋁具有較好的導熱性能，密度小，對 的較好親和性，所以，在對偶盤為 時代鋁纖維具有它獨到的優(yōu)勢，但是由于鋁的耐熱性能不理想，所以應用并不廣泛。 如何提高鋁纖維的耐熱性能應該是開發(fā)鋁纖維增強摩擦材料的一個關鍵技術。 b. 玻璃纖維 玻璃纖維來源廣泛，價格適中，具有強度 和摩擦系數高，耐熱性好，不銹蝕等優(yōu)點，但玻纖表面光滑，與樹脂、填料的粘接性較差，然而經過表面高溫灼燒、等離子體和偶聯(lián)劑處理后的玻璃纖維，其表面殘留的石蠟型浸潤劑得到了清除，有利于玻璃纖維表面與其他組分結合；同時，用等離子體處理使玻璃纖維表面得到了刻蝕粗化，并產生了新的表面，比表面積增加，從而改善了玻璃纖維的表面浸潤性。有機硅烷偶聯(lián)劑一方面與玻璃纖維表面反應生成醚鍵，另一方面則與樹脂基團結合，依靠自身的不同基團將玻纖與基體樹脂很好地連接起來，其中的氨基也對酚醛樹脂的固化起到了促進作用，并提高了界面的結合性能，這樣處理后的玻璃纖維增強摩擦材料大大降低磨損量和改善材料的摩擦磨損性能。 表面處理工藝的廣泛 研究， 使玻 璃 纖維在 汽車摩擦材料中得到一定范圍的應用。證了由熱處理、等離子處理、偶聯(lián)劑處理后的玻璃纖維增強的復合材料，可以減小磨損量，并在研究的基礎上給出玻璃纖維含量及規(guī)格的參考數據：含量在 15%25%， 48玻璃纖維具有最好的性能。 玻纖主要存在的不足有：硬度高易損傷對偶件，過熱時因熔化會發(fā)生衰退現(xiàn)象。 c. 有機纖維 芳綸（ 、聚丙烯纖維、聚乙烯纖維、聚脂纖維等其本身具有強度高，可燃燒點高，高溫熱分解不明顯，是近年來作為摩擦材料的增強纖維的研究熱點之一。有機纖維單獨作為增強纖維使用時，有時需經過表面處理，通常將其放在中南大學碩士學位論文 第 1 章 文獻綜述 7電解處理液中，使纖維表面鍍上薄薄的一層金屬。表面處理后的有機纖維，即具有金屬纖維的優(yōu)點，如導熱性好，耐磨等；又具有非金屬纖維的特點，如密度小，韌性好等。用于摩擦材料的芳綸纖維主要包括長度在 6 13圍內的短纖維和長度在 2 5圍內的漿粕纖維， 證明了芳綸增強摩擦材料具有很好的摩擦學性能， 特別是在高溫下具有和半金屬摩擦材料相近的耐磨性， 噪聲低，密度小等優(yōu)點，指出芳綸纖維在摩擦過程中，對轉移膜的形成起著重要的作用，因此少量的纖維即可數十倍地減少其磨損， 是無石棉摩擦材料的非常好的增強纖維。然而，有機纖維在摩擦材料中的應用還存在價格、表面處理、分散工藝等問題。由于 格很高，分散又有困難，所以一般用量也不宜太大， 5%左右為最佳，使用長纖維混料時應預先把 有機長纖維打碎。同時由于原材料價格上漲，現(xiàn)在有些研究工作者正把目光投向一些天然有機纖維，使用最多的是劍麻短切纖維。劍麻短切纖維具有價格低廉、取材方便、環(huán)保等優(yōu)點，但是由于天然有機纖維容易熱分解， 同時由于表面親水基的存在與樹脂等材料粘結性能不好，因此一般在使用前要預先做一些處理，如真空脫水、熱脫水、堿液浸泡等。 d. 炭纖維 炭纖維是目前世界上最先進的剎車襯片增 強纖維，依據工業(yè)化生產的原料不同，可分為瀝青基，粘膠基和 。由于炭纖維具有碳素材料的耐磨自潤滑性，又具有金屬材料的導電導熱性，陶瓷材料的耐熱耐蝕性，紡織纖維的柔亂可編織性及高分子材料的輕質，易加工的特點，其性能十分理想，尤其是以單位面積吸收功率大及比重小而突出。炭纖維增強碳基（ C/C）復合摩擦材料在航空航天工業(yè)中已得到了廣泛應用。目前國內外對炭纖維增強摩擦材料隨載荷、速度及溫度特性變化關系，以及衰退恢復性能都有所研究，結果表明：炭纖維增強摩擦材料有良好的恢復性，在高溫及高滑動速度下，比玻璃纖維增強材料有更好的摩擦系數和低的磨損率。但是，炭纖維原料價格偏高，其表面活性低，比表面積小，與基體樹脂相容性差，導致了層間剪切強度低，研究其表面，對炭纖維采用預處理辦法，如：表面清潔法、氣相氧化法、表面涂層法，對改善界面的粘合性都有一定的效果?？傊?，炭纖維在汽車行業(yè)上的發(fā)展具有廣闊的前景。 e. 礦物纖維 礦物纖維的種類很多，性能也各不同，一 般而言，加入礦物纖維后，制動的摩擦性能還是不錯的，但磨損量會稍大，強度也會降低。比較常見的有：海泡石纖維、硅灰石纖維、硅酸鋁纖維、硅纖維等。因其價格便宜，作為石棉的替代纖維也是摩擦材料研究的一個重要課題。 在礦物纖維的使用中， 一般都和鋼纖維、炭纖維、芳綸纖維等混雜使用，但與后者使用時，在強力攪拌的過程中，固脆性大的礦物纖維往往會被打斷或擊碎，可能影響其應起的增強效果。黃岳山對硅酸中南大學碩士學位論文 第 1 章 文獻綜述 8鋁（ 纖維增強 合材料滑動磨損性能進行了研究，發(fā)現(xiàn)其摩擦磨損性能隨纖維含量增加而提高， 且這種復合材料的耐磨性和摩擦性均與纖維的取向密切相關：與摩擦面垂直程度越大，復合材料的摩擦磨損性能越好。文獻討論了硅酸鋁纖維與鋼纖維混雜制作摩擦材料的性能，從給出的數據分析，摩擦系數具有良好的穩(wěn)定性。另外鈦酸鹽纖維和填料的出現(xiàn)，為無石棉摩擦材料的開發(fā)， 提供了又一個可靠的豐富資源， 對此日本人申請了很多有關鈦酸鉀纖維、鈦酸鈉纖維、鈦酸鈣纖維、鋁鈦酸鉀纖維等增強摩擦材料的專利。但礦物纖維一般含結晶水，高溫制動時易脫水，使材料性能不穩(wěn)定。 f. 陶瓷纖維 陶瓷纖維以其優(yōu)秀的力學性能、摩擦性能 、價格優(yōu)勢，正越來越受到研究工作者的青睞。如博云制動汽車摩擦材料有限公司采用的 陶瓷纖維，通過系統(tǒng)的研究和改性，已經達到了使用要求，現(xiàn)已批量用于生產。陶瓷是無機非金屬化合物而不是單質，晶體結構復雜多樣，其元素間鍵合主要是離子鍵和共價鍵，實際中絕大多數陶瓷化學鍵是介于離子鍵和共價