隨著無石棉摩擦材料的迅速發(fā)展，新一代陶瓷型摩擦材料正在發(fā)展起來，并且有取代半金屬摩擦材料的趨勢。新一代摩擦材料具有制動效能好，摩擦系數(shù)比較高，高溫摩擦性能穩(wěn)定，對對偶磨損小等特點。在此類摩擦材料的原料中，巖石棉纖維是重要原料之一。噴膠巖石棉有礦渣和其它巖石經(jīng)過熔融，噴絲，涂膠，去渣，粉碎等加工過程。在國外，已經(jīng)廣泛用于盤式剎車片和鼓式剎車片，有些顆粒棉也用于工程塑料和塑料裝飾板。用于摩擦材料的噴膠巖石棉的主要技術(shù)要求如下：纖維長度小于3毫米，揮發(fā)分小于2%。
1、試驗部分：
盤式剎車片：
基本配比：
巖石棉：?5-15%
其他纖維：?15-30%
黏合劑：?5-15%
固體潤滑劑：?5-25%
金屬硫化物：?5-20%
其他：?適量
鼓式剎車片：
巖石棉：?10-30%
其他纖維：?10-30%
潤滑劑：?5-15%
其他：?適量
2、試驗結(jié)果
將其制造成摩擦片試樣按照GB5763-1998 的試驗結(jié)果見圖1和圖2
在臺架試驗與鋼纖維為主的盤式剎車片的比較見表1
| 樣品名稱 | 正常摩擦系數(shù) | 衰退摩擦系數(shù) | 片磨損 克 | 盤磨損 克 |
| 含有巖石棉的樣品 | 0.38 | 0.29 | 20.5 | 11.3 |
| 鋼纖維為主的樣品 | 0.35 | 0.23 | 38 | 35 |
3、試驗結(jié)果討論：
巖石棉的原料來源于煉鋼的礦渣或類似的巖石，其產(chǎn)品的硬度低于硅灰石，在盤式剎車片和鼓式剎車片中都有比較好 的摩擦磨損性能，見圖1，2。在少金屬纖維的無石棉摩擦材料中巖石棉是非常有價值的石棉代用品。巖石棉由于有比較低的玻璃化溫度，因此 在盤式剎車片的制動過程中，由于制動壓力大，速度高，因此產(chǎn)生比較高的制動溫度，可以達到700度以上，在種種情況下，已經(jīng)超過了巖石棉的玻璃化溫度。這樣能起到一定的無機黏合劑的作用，這樣，可以降低黏合劑的用量，比較低的黏合劑用量能改善熱衰退。在盤式剎車片的臺架試驗中，其摩擦性能和 耐磨性以及對對偶的磨損都優(yōu)于含有鋼纖維比較多的盤式剎車片。見表1。由于材料在高溫時比較軟，這樣能降低對偶的磨損和減少制動噪音。
巖石棉的有關(guān)性能：主要成分為硅酸鈣，玻璃化溫度7500C比重2.7礦棉：氧化硅42.1% 氧化鋁8.1%，氧化鈣35.4%，氧化鎂7.8%，其他無機物6.6%
物理性質(zhì)：直徑1-10微米，平均2-5微米長度275微米，長徑比平均40-80，非纖維物質(zhì)4%，松密度25磅/英尺3，比重2.7g/cm3.柔軟性：脆，抗張強度：3X103-2X105平均7X104磅/英寸2，彈性模量15X106磅/英寸2，玻璃化溫度1400F去玻璃化溫度1560F熔點2300-2400F.
由于巖石棉的化學成分于界石棉和硅灰石之間。和玻璃有較大的差別，所以其摩擦磨損性能也不同于玻璃纖維和硅灰石，玻璃纖維和硅灰石磨損性能比較大.摩擦性能比較好。，容易產(chǎn)生制動噪音。對對偶的磨損也比較大。巖石棉耐磨性優(yōu)于玻璃纖維和硅灰石，摩擦性能比較穩(wěn)定，由于巖石棉表面作了涂膠處理和其他樹脂和填料的相容性好。玻璃纖維和硅灰石比較差。和 鋼纖維相比，導(dǎo)熱性低于鋼纖維，可以降低剎車片背面的溫度。，與硅酸鋁纖維相比由于硅酸鋁纖維的熔點比較高，而且比較硬，所以不大合適用于盤式剎車片。
巖石棉和玻璃纖維，纖維素纖維，麻纖維，等多種纖維復(fù)合使用，可以代替價格昂貴的芳綸，制造和石棉摩擦材料性能相近和成本比較低的無石棉摩擦材料，提高市場的價格競爭能力。
用巖石棉制造的盤式剎車片和鼓式剎車片在車輛上裝車試驗，同樣也取得了比較好的效果。
4、結(jié)論：
- 巖石棉用于摩擦材料，是新一代陶瓷型摩擦材料的重要原材料。是比較好的石棉代用品之一。
- 巖石棉摩擦磨損性能比較好，價格低，可以推廣使用。
發(fā)表于《摩擦密封材料2007第3期》