碳陶刹车盘，碳陶是在1700度高温下碳纤维与碳化硅合成的增强型复合陶瓷，具有稳定的刹车性能；更轻的簧下质量，质量少于普通的铸铁刹车盘一半，这令悬挂系统的反应更快，因而能够提升车辆整体的操控水平。
碳陶简介
C/C-SiC复合材料，由碳纤维的三维毡体或编织体作为增强骨架，碳与碳化硅陶瓷连续基体的一类新型复合材料。
碳陶刹车盘的性能特点：
三大高性能刹车材料的对比：
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刹车材料 |
优点 |
缺点 |
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粉末冶金材料 |
制作周期短，成本低 |
密度大，高温性能衰减 |
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碳/碳复合材料 |
质轻，磨损率低 |
高温易氧化，湿态下系数衰减明显 |
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碳陶材料 |
抗高温氧化，湿态摩擦系数稳定，摩擦曲线好 |
导热性能稍差 |
碳陶复合材料总工艺流程
摩擦、磨损性能
表：摩擦、磨损性能影响因素
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因素的变化 |
参数的变化 |
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摩擦系数 |
磨损率 |
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致密度提高 |
提高 |
降低 |
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SiC含量增加 |
提高 |
降低 |
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导热性能提高 |
降低 |
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增摩材料的加入 |
提高 |
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减摩材料的减少 |
提高 |
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增摩材料：硅、二氧化硅、钨等
减摩材料：硫化物、碳（石墨）等
陶瓷化处理的三种主要制备技术
化学气相渗透转化法（CVI）、液相溶融渗硅法（LSI） 、先驱体浸渍裂解法（PIP）
我们采取的PIP技术原理示意图
陶瓷化处理工艺的比较
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工艺 |
CVI |
PIP |
LSI |
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周期 |
2~3个月 |
3~4周 |
短 |
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对纤维的损伤 |
高 |
低 |
高 |
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对刹车材料的影响 |
摩擦系数偏小 (晶粒偏小） |
刹车曲线平稳，摩擦系数适中 |
刹车曲线不平稳 |
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可设计性 |
无 |
可进行分子设计，引入金属，改善导热性 |
无 |
碳陶刹车盘的摩损实验测试数据
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试验条件 |
密度 /g.cm-3 |
摩擦系数 |
磨损率 /μm /次 |
失重率 |
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干态 |
2.0 |
0.370 |
0.067 |
<1/10000 |
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湿态 |
0.350 |
0.067 |
<1/10000 |
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静态 |
0.529 |
0.035 |
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刹车曲线：
刹车盘市场
1、可实现极低的事故率，给制动设备，人生安全多一份保障。
2、具有极长的寿命。相对粉末冶金材料，刹车片的寿命延长5倍。
3、可大幅减重，用于舰载机，可幅增加挂弹量。
4、可广泛用于飞机、高档轿车、载重汽车以及低中高速列车。
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