ब्रेक पैड की उत्पत्ति और विकास

ब्रेक पैड ब्रेक सिस्टम में सबसे महत्वपूर्ण सुरक्षा भाग हैं, जो ब्रेक प्रभाव की गुणवत्ता में एक निर्णायक भूमिका निभाता है, और एक अच्छा ब्रेक पैड लोगों और वाहनों (विमान) का रक्षक है।

सबसे पहले, ब्रेक पैड की उत्पत्ति

1897 में, हर्बर्टफ्रूड ने पहले ब्रेक पैड (फाइबर को मजबूत करने के रूप में सूती धागे का उपयोग करके) का आविष्कार किया और उनका उपयोग घोड़े से खींची गई गाड़ियों और शुरुआती कारों में किया, जिसमें से विश्व प्रसिद्ध फेरोडो कंपनी की स्थापना की गई थी। फिर 1909 में, कंपनी ने दुनिया के पहले ठोस एस्बेस्टोस-आधारित ब्रेक पैड का आविष्कार किया; 1968 में, दुनिया के पहले अर्ध-धातु-आधारित ब्रेक पैड का आविष्कार किया गया था, और तब से, घर्षण सामग्री एस्बेस्टोस-मुक्त की ओर विकसित होने लगी है। घर और विदेशों में स्टील फाइबर, ग्लास फाइबर, अरामिड फाइबर, कार्बन फाइबर और घर्षण सामग्री में अन्य अनुप्रयोगों जैसे विभिन्न प्रकार के एस्बेस्टोस रिप्लेसमेंट फाइबर का अध्ययन करना शुरू किया।

दूसरा, ब्रेक पैड का वर्गीकरण

ब्रेक सामग्री को वर्गीकृत करने के दो मुख्य तरीके हैं। एक संस्थानों के उपयोग से विभाजित है। जैसे कि ऑटोमोबाइल ब्रेक सामग्री, ट्रेन ब्रेक सामग्री और विमानन ब्रेक सामग्री। वर्गीकरण विधि सरल और समझने में आसान है। एक को सामग्री प्रकार के अनुसार विभाजित किया जाता है। यह वर्गीकरण विधि अधिक वैज्ञानिक है। आधुनिक ब्रेक सामग्री में मुख्य रूप से निम्नलिखित तीन श्रेणियां शामिल हैं: राल-आधारित ब्रेक सामग्री (एस्बेस्टोस ब्रेक सामग्री, गैर-एएसबीस्टोस ब्रेक सामग्री, कागज आधारित ब्रेक सामग्री), पाउडर धातुकर्म सामग्री, कार्बन/कार्बन समग्र ब्रेक सामग्री और सिरेमिक आधारित ब्रेक सामग्री।

तीसरा, ऑटोमोबाइल ब्रेक सामग्री

1, विनिर्माण सामग्री के अनुसार ऑटोमोबाइल ब्रेक सामग्री का प्रकार अलग है। इसे एस्बेस्टस शीट, सेमी-मेटल शीट या कम मेटल शीट, NAO (एस्बेस्टोस फ्री ऑर्गेनिक मैटर) शीट, कार्बन कार्बन शीट और सिरेमिक शीट में विभाजित किया जा सकता है।
1.1.ASBESTOS शीट

शुरुआत से, एस्बेस्टोस का उपयोग ब्रेक पैड के लिए एक सुदृढीकरण सामग्री के रूप में किया गया है, क्योंकि एस्बेस्टोस फाइबर में उच्च शक्ति और उच्च तापमान प्रतिरोध होता है, इसलिए यह ब्रेक पैड और क्लच डिस्क और गास्केट की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। इस फाइबर में मजबूत तन्यता क्षमता होती है, यहां तक ​​कि उच्च-ग्रेड स्टील से मेल खा सकती है, और 316 डिग्री सेल्सियस के उच्च तापमान का सामना कर सकती है। क्या अधिक है, एस्बेस्टोस अपेक्षाकृत सस्ता है। यह एम्फ़िबोल अयस्क से निकाला जाता है, जो कई देशों में बड़ी मात्रा में पाया जाता है। एस्बेस्टोस घर्षण सामग्री मुख्य रूप से एस्बेस्टोस फाइबर का उपयोग करती है, अर्थात् हाइड्रेटेड मैग्नीशियम सिलिकेट (3mgo · 2Sio2 · 2H2O) सुदृढीकरण फाइबर के रूप में। घर्षण गुणों को समायोजित करने के लिए एक भराव जोड़ा जाता है। एक गर्म प्रेस मोल्ड में चिपकने वाले को दबाकर एक कार्बनिक मैट्रिक्स समग्र सामग्री प्राप्त की जाती है।

1970 के दशक से पहले। एस्बेस्टोस टाइप घर्षण चादरें दुनिया में व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं। और लंबे समय तक हावी रहा। हालांकि, एस्बेस्टोस के खराब गर्मी हस्तांतरण प्रदर्शन के कारण। घर्षण गर्मी को तेजी से विघटित नहीं किया जा सकता है। यह घर्षण सतह की थर्मल क्षय परत को गाढ़ा करने का कारण होगा। सामग्री पहनने में वृद्धि। इस बीच में। एस्बेस्टोस फाइबर का क्रिस्टल पानी 400 ℃ से ऊपर है। घर्षण संपत्ति काफी कम हो जाती है और पहनने पर नाटकीय रूप से बढ़ जाता है जब यह 550 ℃ या उससे अधिक तक पहुंच जाता है। क्रिस्टल पानी काफी हद तक खो गया है। वृद्धि पूरी तरह से खो गई है। अधिक महत्वपूर्ण बात। यह चिकित्सकीय रूप से सिद्ध है। एस्बेस्टोस एक ऐसा पदार्थ है जिसमें मानव श्वसन अंगों को गंभीर नुकसान होता है। जुलाई 1989। अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) ने घोषणा की कि वह 1997 तक सभी एस्बेस्टोस उत्पादों के आयात, निर्माण और प्रसंस्करण पर प्रतिबंध लगाएगा।

1.2, अर्ध-धातु शीट

यह कार्बनिक घर्षण सामग्री और पारंपरिक पाउडर धातुकर्म घर्षण सामग्री के आधार पर विकसित एक नए प्रकार की घर्षण सामग्री है। यह एस्बेस्टस फाइबर के बजाय धातु फाइबर का उपयोग करता है। यह 1970 के दशक की शुरुआत में अमेरिकन बेंडिस कंपनी द्वारा विकसित एक गैर-अस्बेस्टोस घर्षण सामग्री है।
"सेमी-मेटल" हाइब्रिड ब्रेक पैड (सेमी-मेट) मुख्य रूप से एक मजबूत फाइबर और एक महत्वपूर्ण मिश्रण के रूप में किसी न किसी स्टील ऊन से बने होते हैं। एस्बेस्टोस और नॉन-एस्बेस्टोस ऑर्गेनिक ब्रेक पैड (NAO) को आसानी से उपस्थिति (ठीक फाइबर और कण) से अलग किया जा सकता है, और उनके पास एक निश्चित चुंबकीय गुण भी हैं।

अर्ध-धातु घर्षण सामग्री में निम्नलिखित मुख्य विशेषताएं हैं:
(l) घर्षण के गुणांक के नीचे बहुत स्थिर। थर्मल क्षय का उत्पादन नहीं करता है। अच्छा थर्मल स्थिरता;
(२) अच्छा पहनना प्रतिरोध। सेवा जीवन एस्बेस्टोस घर्षण सामग्री के 3-5 गुना है;
(3) उच्च भार और स्थिर घर्षण गुणांक के तहत अच्छा घर्षण प्रदर्शन;
(४) अच्छी तापीय चालकता। तापमान ढाल छोटा है। विशेष रूप से छोटे डिस्क ब्रेक उत्पादों के लिए उपयुक्त;
(५) छोटे ब्रेकिंग शोर।
संयुक्त राज्य अमेरिका, यूरोप, जापान और अन्य देशों ने 1960 के दशक में बड़े क्षेत्रों के उपयोग को बढ़ावा देना शुरू किया। अर्ध-धातु शीट का पहनने का प्रतिरोध एस्बेस्टस शीट की तुलना में 25% से अधिक है। वर्तमान में, यह चीन में ब्रेक पैड बाजार में एक प्रमुख स्थान पर है। और अधिकांश अमेरिकी कारें। विशेष रूप से कार और यात्री और कार्गो वाहन। सेमी-मेटल ब्रेक अस्तर में 80%से अधिक का हिसाब है।
हालांकि, उत्पाद में निम्नलिखित कमियां भी हैं:
(एल) स्टील फाइबर जंग के लिए आसान है, जंग के बाद जोड़ी को छड़ी या नुकसान पहुंचाना आसान है, और जंग के बाद उत्पाद की ताकत कम हो जाती है, और पहनने में वृद्धि होती है;
(2) उच्च तापीय चालकता, जो उच्च तापमान पर गैस प्रतिरोध का उत्पादन करने के लिए ब्रेक सिस्टम का कारण बनती है, जिसके परिणामस्वरूप घर्षण परत और स्टील प्लेट टुकड़ी होती है:
(3) उच्च कठोरता दोहरी सामग्री को नुकसान पहुंचाएगी, जिसके परिणामस्वरूप बकवास और कम-आवृत्ति ब्रेकिंग शोर;
(४) उच्च घनत्व।
यद्यपि "अर्ध-धातु" में कोई छोटी कमियां नहीं हैं, लेकिन इसकी अच्छी उत्पादन स्थिरता, कम कीमत के कारण, यह अभी भी ऑटोमोटिव ब्रेक पैड के लिए पसंदीदा सामग्री है।

1.3। नाओ फिल्म
1980 के दशक की शुरुआत में, दुनिया में विभिन्न प्रकार के हाइब्रिड फाइबर प्रबलित एस्बेस्टोस-मुक्त ब्रेक लाइनिंग थे, अर्थात्, एस्बेस्टोस-मुक्त कार्बनिक पदार्थ नाओ प्रकार ब्रेक पैड की तीसरी पीढ़ी। इसका उद्देश्य स्टील फाइबर एकल प्रबलित अर्ध-मेटालिक ब्रेक सामग्री के दोषों के लिए बनाना है, उपयोग किए जाने वाले फाइबर प्लांट फाइबर, अरामोंग फाइबर, ग्लास फाइबर, सिरेमिक फाइबर, कार्बन फाइबर, खनिज फाइबर और इतने पर हैं। कई फाइबर के आवेदन के कारण, ब्रेक अस्तर में फाइबर प्रदर्शन में एक दूसरे को पूरक करते हैं, और उत्कृष्ट व्यापक प्रदर्शन के साथ ब्रेक अस्तर सूत्र को डिजाइन करना आसान है। NAO शीट का मुख्य लाभ कम या उच्च तापमान पर अच्छा ब्रेकिंग प्रभाव बनाए रखना, पहनने को कम करना, शोर को कम करना, और ब्रेक डिस्क के सेवा जीवन का विस्तार करना है, जो घर्षण सामग्री के वर्तमान विकास दिशा का प्रतिनिधित्व करता है। बेंज/फिलोडो ब्रेक पैड के सभी विश्व प्रसिद्ध ब्रांडों द्वारा उपयोग की जाने वाली घर्षण सामग्री तीसरी पीढ़ी के एनएओ एस्बेस्टोस-मुक्त कार्बनिक सामग्री है, जो किसी भी तापमान पर स्वतंत्र रूप से ब्रेक लगा सकती है, चालक के जीवन की रक्षा कर सकती है, और ब्रेक डिस्क के जीवन को अधिकतम कर सकती है।

1.4, कार्बन कार्बन शीट
कार्बन कार्बन समग्र घर्षण सामग्री कार्बन फाइबर प्रबलित कार्बन मैट्रिक्स के साथ एक प्रकार की सामग्री है। इसके घर्षण गुण उत्कृष्ट हैं। कम घनत्व (केवल स्टील); उच्च क्षमता का स्तर। इसमें पाउडर धातु विज्ञान सामग्री और स्टील की तुलना में बहुत अधिक गर्मी क्षमता है; उच्च गर्मी की तीव्रता; कोई विरूपण, आसंजन घटना। ऑपरेटिंग तापमान 200 ℃ तक; अच्छा घर्षण और पहनने का प्रदर्शन। लंबी सेवा जीवन। ब्रेकिंग के दौरान घर्षण गुणांक स्थिर और मध्यम है। कार्बन-कार्बन समग्र चादरों का उपयोग पहली बार सैन्य विमानों में किया गया था। इसे बाद में फॉर्मूला 1 रेसिंग कारों द्वारा अपनाया गया, जो ऑटोमोटिव ब्रेक पैड में कार्बन कार्बन सामग्री का एकमात्र अनुप्रयोग है।
कार्बन कार्बन समग्र घर्षण सामग्री थर्मल स्थिरता, पहनने के प्रतिरोध, विद्युत चालकता, विशिष्ट शक्ति, विशिष्ट लोच और कई अन्य विशेषताओं के साथ एक विशेष सामग्री है। हालांकि, कार्बन-कार्बन समग्र घर्षण सामग्री में भी निम्नलिखित कमियां हैं: घर्षण गुणांक अस्थिर है। यह नमी से बहुत प्रभावित होता है;
खराब ऑक्सीकरण प्रतिरोध (गंभीर ऑक्सीकरण हवा में 50 डिग्री सेल्सियस से ऊपर होता है)। पर्यावरण के लिए उच्च आवश्यकताएं (शुष्क, स्वच्छ); यह बहुत खर्चीला है। उपयोग विशेष क्षेत्रों तक सीमित है। यह भी मुख्य कारण है कि कार्बन कार्बन सामग्री को सीमित करना व्यापक रूप से बढ़ावा देना मुश्किल है।

1.5, सिरेमिक टुकड़े
घर्षण सामग्री में एक नए उत्पाद के रूप में। सिरेमिक ब्रेक पैड में कोई शोर नहीं है, कोई गिरती हुई राख, व्हील हब का कोई संक्षारण, लंबी सेवा जीवन, पर्यावरण संरक्षण और इतने पर। सिरेमिक ब्रेक पैड मूल रूप से 1990 के दशक में जापानी ब्रेक पैड कंपनियों द्वारा विकसित किए गए थे। धीरे -धीरे ब्रेक पैड बाजार के नए प्रिय बन जाते हैं।
सिरेमिक आधारित घर्षण सामग्री का विशिष्ट प्रतिनिधि सी/ सी-एसआईसी कंपोजिट है, अर्थात्, कार्बन फाइबर प्रबलित सिलिकॉन कार्बाइड मैट्रिक्स सी/ एसआईसी कंपोजिट। स्टटगार्ट विश्वविद्यालय और जर्मन एयरोस्पेस रिसर्च इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने घर्षण के क्षेत्र में सी/ सी-एसआईसी कंपोजिट के आवेदन का अध्ययन किया है, और पोर्श कारों में उपयोग के लिए सी/ सी-एसआईसी ब्रेक पैड विकसित किए हैं। हनीवेल एडवांस्ड कम्पोजिट्स, हनीवेलैरेरटफ लैंडिंग सिस्टम्स, और हनीवेल कमर्शियलवेविकल सिस्टम्स के साथ ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी, कंपनी भारी-भरकम वाहनों में उपयोग किए जाने वाले कच्चा लोहा और कास्ट स्टील ब्रेक पैड को बदलने के लिए कम लागत वाले सी/एसआईसी कम्पोजिट ब्रेक पैड को विकसित करने के लिए एक साथ काम कर रही है।

2, कार्बन सिरेमिक समग्र ब्रेक पैड लाभ:
1, पारंपरिक ग्रे कास्ट आयरन ब्रेक पैड की तुलना में, कार्बन सिरेमिक ब्रेक पैड का वजन लगभग 60%कम हो जाता है, और गैर-निलंबन द्रव्यमान लगभग 23 किलोग्राम कम हो जाता है;
2, ब्रेक घर्षण गुणांक में बहुत अधिक वृद्धि होती है, ब्रेक प्रतिक्रिया की गति बढ़ जाती है और ब्रेक क्षीणन कम हो जाता है;
3, कार्बन सिरेमिक सामग्री का तन्यता बढ़ाव 0.1% से 0.3% तक होता है, जो कि सिरेमिक सामग्री के लिए बहुत उच्च मूल्य है;
4, सिरेमिक डिस्क पेडल बेहद आरामदायक लगता है, तुरंत ब्रेकिंग के प्रारंभिक चरण में अधिकतम ब्रेकिंग बल का उत्पादन कर सकता है, इसलिए ब्रेक असिस्ट सिस्टम को बढ़ाने की भी कोई आवश्यकता नहीं है, और समग्र ब्रेकिंग पारंपरिक ब्रेकिंग सिस्टम की तुलना में तेज और कम है;
5, उच्च गर्मी का विरोध करने के लिए, ब्रेक पिस्टन और ब्रेक लाइनर के बीच सिरेमिक हीट इन्सुलेशन है;
6, सिरेमिक ब्रेक डिस्क में असाधारण स्थायित्व है, अगर सामान्य उपयोग जीवनकाल मुक्त प्रतिस्थापन है, और साधारण कच्चा लोहा ब्रेक डिस्क आमतौर पर कुछ वर्षों के लिए बदलने के लिए उपयोग किया जाता है।