无论是湿式还是干式摩擦片主要成分都是所谓的三元复合材料,按照原材料按材料功能分为增强纤维材料、粘结剂和摩擦性能调节剂共3种,也就三元了。其中摩擦性能调节剂通常成分较少,有时也被称为填料。
增强纤维是湿式摩擦纸的主体材料,对湿式摩擦纸的摩擦磨损性能、耐热性能和机械性能起决定性的作用。如同人的骨骼一样在摩擦片中起到骨干带头作用,也就是出大力,干大活的好同志。使用过程中结合摩擦所产生的冲击力、剪切力;对偶件的压力、旋转产生的离心力主要靠它承担。这种成分的即视感有点像棉纺厂的棉纱的感觉。某种程度它确实也是有机纤维和铜丝的组合,(离合器片上面可以看到的黄色的金属丝就是铜丝)。
选择增强纤维的基本原则为: 1)能受力,不会散架,起到骨头的作用。 2)提供合适的摩擦系数, 3)耐热,俗话说的就是烧不化。 4)能缠绕成型,有点易于拿棉纱纺成布的感觉。
它的常见成分为:
1) 芳香族纤维 + 玻璃纤维 + 铜丝
2) 玻璃纤维 + 化纤 + 铜丝
3) 石棉纤维 + 化纤 + 铜丝
其中, 石棉纤维不环保,在生产和使用过程中均对环境不利,已经基本退出市场了。
二类重要的组成部分为有机粘结剂,你可以把它当成增强纤维的骨骼之外的肌肉,摩擦材料所用的有机粘结剂为酚醛树脂和合成橡胶,而以酚醛类树脂为主。它在一定的温度下能够软化成为一种粘态,然后经过成型和橡胶硫化(Cure)作用,把纤维和填料粘结在一起,形成质地致密的有相当强度及能满足摩擦材料使用性能要求的摩擦制品。
粘结剂直接影响摩擦材料的柔韧性、耐热性和摩擦磨损等性能。酚醛树脂的耐腐蚀性、机械性能、摩擦性能和加工工艺性能良好,出价便宜,能够满足粘结剂的性能要求,在摩擦材料中得到了广泛应用。然而,普通酚醛树脂的脆性大,由其制得的品硬度大、韧性差,容易在各种原材料的界面处产生裂纹;普通酚醛树脂的耐热性差,温度超过250 ℃时开始明显氧化,因此须对酚醛树脂进行改性以提高其柔韧性和耐热性。目前主要采用聚酰***、橡胶、腰果壳油(CNSL)或环氧树脂等对酚醛树脂进行改性。下图为腰果壳油改性酚醛树脂的样子。