Prinzipien und Leistungsmerkmale von Kohlefaser-Bremsbelägen
Kohlefaser-Bremsbeläge sind Reibungsprodukte, die durch die Umwandlung von Kohlefasern in ein neues harzhaltiges Material bei hoher Temperatur und hohem Druck hergestellt werden. Es nutzt die hervorragenden physikalischen Eigenschaften der Kohlefaser voll aus. Insbesondere bei Reibmaterialien aus Kohlefaserverbundwerkstoffen ist der dynamische Reibungskoeffizient größer als der Haftreibungskoeffizient. Kohlefaser-Bremsbeläge haben folgende Eigenschaften:
(1) Die Dichte ist gering. Die Dichte von Kohlefaser-Bremsbelägen beträgt etwa 1,8 g/cm3, was nur 1/3 bis 1/4 der Dichte von Metallmatrix-Verbundwerkstoffen entspricht. Bremsbeläge aus Kohlefaser machen sie leichter. Bei High-End-Autos und -Zügen kann dadurch nicht nur die Nutzlast des Wagens erhöht, sondern auch Gewicht reduziert und Kraftstoff gespart werden. Daher ist der kostensparende Effekt sehr bedeutend.
(2) Gute Bremsleistung. Bremsbeläge aus Kohlefaser haben eine gleichmäßige Bremskurve und können auch einem höheren Temperaturschock durch Bremsreibung standhalten.
(3) Geringe Verschleißrate. Die Ergebnisse zeigen, dass unter Trockenschleifbedingungen, wenn der relative Verschleiß von Stahl/Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffen 1 beträgt, der Verschleiß von Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffen/Stahl 10 beträgt, während der Verschleiß von Stahl/Stahl-Verbundwerkstoffen 5000 beträgt. Daher ist die Verschleißfestigkeit von Kohlefaser-Bremsbeläge und der Verschleiß von Reibpaarmaterialien sind geringer als bei Stahlfaser-Bremsbelägen, was nicht nur die Lebensdauer der Bremsbeläge verlängert, sondern auch die Anzahl der Reparaturen der Bremsbelagkomponenten verringert.
(4) Geringe Bremsgeräusche. Die aktuellen Bremsbeläge erzeugen beim Bremsen ein lautes Geräusch, insbesondere beim Bremsen mit hohen Geschwindigkeiten. Der Verlustfaktor der Schallwellenschwingungsdämpfung von Kohlefaser beträgt 0.024 ± 0,008, was sich im Pufferzustand während des Bremsvorgangs ohne Geräusche befindet.
Hervorragende Umweltbeständigkeit. Egal ob in einer feuchten oder sauren Umgebung, Kohlefaser-Bremsbeläge sind nicht anfällig für Korrosions- und Rostprobleme und ihre mechanischen Eigenschaften verschlechtern sich nicht. Daher ist die Korrosionsbeständigkeit von Kohlefaser-Bremsbelägen besser als die von halbmetallischen Materialien.
