刹车片是汽车、摩托车、列车、飞机等交通工具必须装配的制动材料。其性能的优劣将会直接影响着车辆设备的使用安全可靠性,传统的刹车片一般采用半金属石墨复合材料或是铁铸,当在高转速情况下刹车时,通常会因为高温产生崩裂的情况,相比之下,陶瓷碳纤维刹车盘则不会出现这种情况,那么它为啥这么厉害呢?
陶瓷碳纤维刹车盘相比于传统的铸铁刹车盘,不仅在耐受高温方面极为出色,且在同等尺寸的情况下重量上也比传统刹车盘要轻一半以上。之所以它能拥有这些有点,还要归功于它那特殊的材料——碳纤维和碳化硅。碳纤维这种东西大家应该都听说过,它是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。由于其物理性质特殊,它的强度比钢还要高,能够承受很大的拉力和压力,重量却只有钢的四分之一左右。因此在制作高强度的零部件时非常有用。此外,碳纤维还具有很好的耐腐蚀性和耐磨性,能够在恶劣的环境下使用。因此被广泛用于航空航天、高端跑车、F1方程式赛车、自行车等领域。
接下来咱们再来说说碳化硅,这是一种由石英砂、石油焦等原料在电阻炉内经高温冶炼而成的新型陶瓷材料,具有高硬度、高强度、高导热性、耐高温、耐腐蚀的特性。它的硬度比普通的钢铁高得多,能够承受很大的拉力和压力,因此可以作为防弹插板来使用。其次,它还具有很好的导热性能,能够在高温下进行传热,航空航天、汽车领域时常也会出现它的身影。
而陶瓷碳纤维刹车盘则是将碳纤维和碳化硅这两种材料相结合制成的一种新型刹车盘,由于继承了这两种材料的优点,因此相比传统刹车盘它有着明显的优势。首先,它能够承受高温下的制动,不会出现制动衰减的现象。其次,它非常轻量化,重量只有普通铸铁盘的一半不到,这使得车辆的整体重量减轻,从而提高了车辆的性能。此外,它还非常耐磨,表面硬度高,能够承受高速制动时的磨损,不会出现制动衰减的现象。
那么,陶瓷碳纤维刹车盘是如何制作的呢?首先,需要制备碳纤维和碳化硅,这两种材料是制作陶瓷碳纤维刹车盘的主要材料。然后,将碳纤维和碳化硅在1700℃的高温下进行合成,形成增强型复合陶瓷。接着,将增强型复合陶瓷制作成刹车盘的形状,然后进行表面处理和烧结。最后,对制作好的陶瓷碳纤维刹车盘进行检测,确保其质量符合要求。
当然了,陶瓷碳纤维刹车盘也有一些缺点。首先,它的制作材料和制作工艺都比较复杂,因此价格较高,其次,它的制作需要高温下的合成,制作难度较大,因此一般只用于高端轿车或是跑车上,那么你家的汽车用的是什么类型的刹车盘呢?
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