摩擦材料和制动器间的热传导试验方法 编制说明
紧凑型轿车盘式制动器设计中的热传导与散热优化探究
紧凑型轿车盘式制动器设计中的热传导与散热优化探究在紧凑型轿车盘式制动器设计中，热传导与散热是非常重要的因素。
盘式制动器是当车辆刹车时产生摩擦力，将动能转化为热能的设备，因此必须有效地传导和散热，以确保制动器的正常运行和长寿命。
热传导是将制动器中产生的热量从摩擦材料传导到制动器柱塞、转向盘和制动盘等部件的过程。
热传导的效率取决于材料的导热性能。
在盘式制动器设计中，通常选择具有良好导热性能的材料，例如铸铁、铜合金等。
这些材料具有较高的热导率，能够更好地传导热量，降低制动盘和制动器柱塞等零部件的温度。
此外，制动器的散热也是至关重要的。
良好的散热设计可以帮助将热量迅速散发到周围环境中，防止制动器过热，并提高制动性能的稳定性。
散热的优化与制动器的结构和材料有密切的关系。
一种常见的散热优化方式是通过设计制动盘的通风结构。
盘式制动器通常由制动盘和制动钳组成，其中制动盘上有许多装有盘翼的散热孔。
通过增加盘翼的数量和尺寸，可以增加制动盘与周围空气之间的接触面积，提高散热效果。
此外，还可以采用薄型散热盘，减少盘内的热滞留。
除了设计制动盘的通风结构，还可以使用散热散热片或散热罩等附件来增强散热效果。
散热片可以附加在制动器的散热孔处，增加散热面积，加快热量的辐射和对流散热。
而散热罩则可以将热量集中引导到一定区域，以便更好地散发热量。
此外，盘式制动器的制动片材料也对散热性能有一定的影响。
不同的制动片材料具有不同的热传导性能和耐热性能。
选择合适的制动片材料可以有效降低制动器的温升。
在紧凑型轿车盘式制动器设计中，热传导和散热的优化是非常重要的。
通过选择适用的材料、设计合理的通风结构和使用附件等方式，可以有效提高制动器的散热效果，减少制动器的温升和热衰退现象，保证其安全可靠地工作。
综上所述，在紧凑型轿车盘式制动器设计中，热传导与散热的优化是非常重要的。
合理选择材料、设计合理的通风结构和使用附件等方式可以有效提高制动器的散热效果，确保其正常工作并延长使用寿命。
制动器制动温度对制动性能的影响
制动器制动温度对制动性能的影响1概述制动性能是车辆最为重要的主动安全性能，其稳定性与行车安全密切相关。
摩擦材料对温度的敏感性是制动稳定性的主要影响因素之一。
在制动过程中，整车的运动动能通过摩擦材料与制动器间的摩擦转化为其他形式的能量，其中，约90%转化为热能，表现为制动器温度的升高。
随着温度的上升，摩擦材料的表面膜、机体表层发生复杂的物理和化学变化，从而导致摩擦系数发生明显变化。
摩擦材料的摩擦系数在较低的温度区间随着温度的升高而增加；但在温度持续升高时，摩擦材料发生热衰退，摩擦系数随着温度的升高而降低；而当温度降低到低温区间后，摩擦系数又会逐渐恢复。
摩擦材料的这一特性使制动器的制动性能不同温度下发生明显变化。
不同的摩擦材料对温度的敏感特性不同。
目前，汽车制动器所使用的摩擦材料主要有无石棉有机摩擦材料、粉末冶金摩擦材料、金属陶瓷摩擦材料、新型混杂纤维摩擦材料、新型陶瓷摩擦材料等。
其中，粉末冶金摩擦材料和金属陶瓷摩擦材料应用较为广泛。
粉末冶金摩擦材料是以金属及其合金为基体，添加摩擦组元和润滑组元，用粉末冶金技术烧结形成的复合材料，具有较好的高温强度、耐热性、热稳定性和经济性；金属陶瓷摩擦材料是由金属基体、润滑组元和陶瓷组分组成的复合材料，也是采用粉末冶金工艺制备而成，其具有较高的热容量、良好的热导性、耐高温、耐磨、摩擦系数高、寿命长等特点，在高温下仍能保持优良的性能。
本文选取了4种不同类型的汽车制动器，并通过制动器台架试验，对制动器制动性能随温度的变化规律开展研究。
2试验设备及方法2.1试验设备制动器惯性试验台能够利用制动器台架试验再现实车制动过程，并模拟实车制动的冷却条件，广泛应用于制动器总成性能测试。
试验台由计算机、液压系统、控制系统、主轴及主轴驱动系统、惯量系统等构成。
计算机控制试验台的启停并记录试验数据；液压系统为受试件提供制动压力；控制系统接收计算机控制指令并实施主轴驱动和制动控制；主轴由直流电机驱动，用于获得制动初速度；惯量系统由不同惯量的等比飞轮构成，可以模拟不同类型车辆的行驶惯量。
汽车用制动器衬片摩擦性能试验方法及质量控制
能的试验方法及试验 中的质量控制进行了探讨 。
２ 俭 验 设 备 况 甄 述
摩擦性能试验一般是在定速摩擦试验机 上进 行的 ， 目前 我 国生产该设备的企业主要有 ：国家非金属矿 制品质量监督检验 中心 （ 成 阳新 益摩擦 密封设备有 限公 司 ） 、 吉林大学 机 电设 备研 究所（ 吉林省 旺达机械有 限公司 ） 等单位 ， 我们使用 的是成 阳新 益摩擦 密封设 备有 限公司 生产的 Ｘ Ｄ— ＭＳ Ｍ改 进型定 速摩擦 试 验机 ， 该试验机主要 南三部分组 成， 即主机 、 强电控制柜 、 计 算机
验后的状态 ， 将其 记录在 原始记 录中。
４ 试 验 过 程 中 的 质 量 控 制
车太生硬 ． 造成制动不平稳 ； 指定摩擦系数的 允许偏差这个 参数 数值 小 ， 代表 了产 品在使用过 程中随着温度的变化性能稳定 ， 摩 擦 系数的数值变化小 ， 能始终 保持 良好的制动性能 ； 磨 损率小 则
机 的提 示 输 入 试 片 的初 始 厚 度 等 即 可 开 始 试验 ， 程 序 会 按 照 输 入
往砝码托盘上加标 准砝码 ， 每加一 个砝码 ， 记 录一个计算 机上读
出的摩擦 力数值 ， 此时 的数 值应为 （ １ ９ ． ６ ＋ ９ ８ ） Ｎ左右 ， 以此 类推 ． 直至将 四个 标准 砝码 加 完 ，此 时计 算机 上摩 擦 力的数 值应 为 （ １ ９ ． ６ ＋ ９ ８ ＋ ９ ８ ＋ ９ ８ ＋ ９ ８ ） Ｎ左 右 ， 即４ １ １ ． ６ Ｎ左右 ， 将计 算机读 ｝ ｝ Ｊ 的数 值与计算值进行 比较 ，当差值不超 过 ±１ ５ Ｎ时核查结果 可 以接 受， 如果结 果超 出这 个数值 ， 则需 要对设 备进行调 整 ， 之后 重新 对设备进行校准 。正压 力的核查方法 ： （ １ ） 抬起试验 机杠 杆 ． 将正 压力测试装置 的压力传感器放在加载轴 下面 ， 打 开 显示器 电源 ，
热传导实验(Heat Conduction Experiment)
熱傳導實驗（Heat Conduction Experiment）目的：測定各種金屬之『熱傳導係數』，並探討物質具有不同大小之熱傳導係數要如何應用。
實驗設備：自己填寫實驗方式：分別以沿『軸向』及『徑向』之熱傳導試件進行實驗，以試件內之溫度達到穩定狀態時為準，來計算金屬之熱傳導係數。
操作步驟：（1）將金屬試件（不鏽鋼或黃銅、不鏽鋼或鋁）安裝到要進行實驗的座位台上（2）打開電源，選擇溫度顯示相近的RTD測溫棒插入試件的測溫孔，並確定測溫棒與測溫孔緊密接觸（3）選擇『軸向』或『徑向』之加熱源，並調整熱率輸入視窗之數值為20W（4）每隔5分鐘讀取每支測溫棒之溫度，每個試件至少記錄六次共30分鐘，歸納結果時要將各個測溫點的『溫度-時間圖』畫出，並以溫度達到穩定狀態時為準，來計算金屬之熱傳導係數。
（5）更換試件重複步驟（1）~（4）實驗數據記錄：試件名稱：軸向熱傳導T1（℃） T2（℃） T3（℃） T4（℃） T5（℃）測溫點時間5（min）10（min）15（min）20（min）25（min）30（min）試件名稱：軸向熱傳導T1（℃） T2（℃） T3（℃） T4（℃） T5（℃）測溫點時間5（min）10（min）15（min）20（min）25（min）30（min）試件名稱： 徑向熱傳導測溫點 時間 T1（℃） T2（℃） T3（℃） T4（℃） T5（℃） 5（min ） 10（min ） 15（min ） 20（min ） 25（min ） 30（min ）試件名稱： 徑向熱傳導測溫點時間 T1（℃） T2（℃） T3（℃） T4（℃） T5（℃） 5（min ） 10（min ） 15（min ） 20（min ） 25（min ） 30（min ）實驗數據圖示：（1） 用Excell 畫出各個測溫點的『溫度-時間』圖（2） 依據（1）之圖，估計各個測溫點達到穩定狀態時的溫度，依此溫度，畫出各試件在各個測溫點達到穩定狀態的『溫度-位置』圖（在『軸向』實驗中應有兩試件之線；在『徑向』實驗中也應有兩試件之線） 實驗數據計算：（1） 依據穩定狀態的『溫度-位置』圖，將各點連成擬合直線（不是折線），依據此直線之斜率（『軸向』為XTΔΔ）（『徑向』為)ln(io o i r r T T −）來計算『熱傳導係數K 』。
汽车摩擦材料物理特性测试体系与试验方法
１＂ ０Ｃ，可单 片也 可两 个 片相 对 同 时测试 。ＩＯ６ Ｓ ３ ０ １ 和 欧 洲 ＤＩ ＩＯ ６ Ｎ／ ３ ０以及 ＤＳＩＯ ６ Ｓ １ ／ ３０都 把 加 热 Ｓ １
板温度提高到 ４ ０ ＂ 单件测试 。ＩＯ６ １ 还分 ０＋５ Ｃ， Ｓ ０ ３ 别 对盘 式片 材料 试块 、 式 片材料 试块 、 动蹄组 件 鼓 制 和盘式 片实 样 的测试 加 载结构 作 了规定 【 ｌ 】 。
作 原理 及 应 用。
关 键 词 压缩特性 剪切 强度 热膨胀 测试 方法
汽摩擦材料车刹车片试验规范中文版
目录页码前言 3 1. /2. /3.范围、参考资料与相关文件 44.特征数据 55.产品与功能说明以及检验计划 66.质量检查7 6.1程序7 6.2产品质量预先计划与测试计划8 6.3活动矩阵96.4.专有技术保护的证明材料127.1完整衬垫的测试与要求12 7.2物理数据13 7.2.1/2/3密度、孔隙率以及pH指数13-14 7.3力学性能与热性能15 7.3.1剪力与粘结剂15 7.3.2热压缩系数以及冷压缩系数17 7.3.3导热性19 7.3.4衬垫膨胀20 7.3.5防腐蚀性-背板涂层21 7.4摩擦行为、系数与测试程序21 7.5证明材料27 7.6计算制动转矩的公式277.7附录：衬面数据表288.附录1：7.6所述之制动转矩339.附录2：AK Master的测力计测试50前言在汽车产业中，客户与供应商之间的关系在世界范围内快速地变化着。
在竞争日益激烈以及成本压力增加的情况下，汽车制造商将越来越多的责任推向供应商。
面对着汽车产业、国际汽车平台以及国际企业等全球化进程的快速发展，制定关于摩擦衬面开发、发展以及质量保证的国际测试规范是无可辩驳的，也是当务之急。
根据“AK标准”(参见欧洲规范1与2)（AK标准的成员代表摩擦衬面以及客车制动器的大多数欧洲制造商）、德国摩擦材料产业协会/欧洲摩擦材料制造商协会团队“AK-QS”以及最新的国际测试规范，已经详细制定了国际规范的草案初稿。
为了获得广泛的同意与支持，下列概念与详细资料被提交至国际与国家研究机构以及相关国际企业以及公司集团。
所述的测试程序可根据不同汽车概念、企业特性与市场等适当考虑的因素进行灵活调整。
客户专用路面/驾驶测试以及特别测试补充了产品交付的程序。
本介绍书的基本目的如下：-把握项目阶段发展并将结果转化为生产。
-增加产品可靠性，同时控制检查成本。
-根据过程稳定性标准确定检查频率。
-制造过程的稳定性比最终检验程序更重要。
摩擦材料导热率测试标准
摩擦材料导热率测试标准是一个重要的参数，它反映了摩擦材料在摩擦过程中热量的传递能力。
以下是对摩擦材料导热率测试标准的介绍：一、测试标准的重要性导热率是摩擦材料性能的关键指标之一，它影响着材料的摩擦性能、磨损性能和热稳定性。
通过对导热率的测试，可以更好地了解摩擦材料的性能，为其优化设计和应用提供依据。
二、测试方法摩擦材料导热率的测试方法主要有热线法、热膜法、激光法等。
其中，热线法是一种常用的测试方法，其原理是通过一根非常细的金属丝作为热线，通过测量热线上的温度变化来计算导热率。
热膜法则是通过测量两个平行的金属片之间的温度差来计算导热率。
激光法则是通过测量激光在摩擦材料表面上的反射率来计算导热率。
三、测试环境的影响在测试导热率时，环境因素对测试结果的影响也不容忽视。
例如，温度、湿度、空气流速等因素都会对摩擦材料的导热率产生影响。
因此，在测试时需要保证环境的恒温、恒湿和低空气流速，以确保测试结果的准确性。
四、测试误差的控制由于各种因素的影响，摩擦材料导热率的测试结果可能会存在一定的误差。
为了控制误差，需要采用高精度的测量仪器、正确的操作方法和重复测试等方法。
同时，还需要对测试结果进行误差分析，找出误差的原因并进行修正。
五、与其他性能指标的关系导热率与摩擦材料的耐磨性、耐热性、抗咬合性等性能指标密切相关。
通过对导热率的测试，可以更好地了解摩擦材料的综合性能，为其优化设计和应用提供更加全面的信息。
六、实际应用中的考虑因素除了理论上的考虑，在实际应用中，还需要考虑摩擦材料的其他因素，如摩擦表面的状态、载荷的大小、工作温度等。
这些因素都会对摩擦材料的导热率产生影响，因此在实际应用中需要进行充分的试验和评估。
综上所述，摩擦材料导热率的测试标准是一个重要的参数，需要严格按照标准进行测试，以确保测试结果的准确性和可靠性。
同时，在实际应用中还需要充分考虑其他因素，为摩擦材料的优化设计和应用提供更加全面的信息。
机械工程中汽车刹车系统的磨损与热传导特性
机械工程中汽车刹车系统的磨损与热传导特性汽车刹车系统是汽车重要的安全保障装置，而刹车片的磨损和热传导是刹车系统正常工作的关键特性。
本文将深入探讨机械工程中汽车刹车系统的磨损与热传导特性。
1. 刹车片的磨损刹车片是汽车刹车系统中用于产生摩擦力的关键组件。
在制动过程中，刹车片与刹车盘之间产生摩擦，从而达到减速和停车的目的。
刹车片的磨损性能直接影响到刹车性能和寿命。
刹车片的磨损主要分为两种类型：表面磨损和体积磨损。
表面磨损是指刹车片表面的金属摩擦层的磨损，通常由于刹车盘表面的凹凸度或颗粒污染引起。
而体积磨损是指刹车片整体的磨损，通常是由于长时间的使用造成的。
刹车片的磨损主要受到刹车盘质量、刹车压力和刹车片材料等因素的影响。
刹车盘的质量直接影响到刹车片与之摩擦时的磨损程度，而刹车压力则会增加刹车片与刹车盘之间的亲和力，从而增加磨损。
此外，刹车片的材料也起着至关重要的作用，不同的材料具有不同的磨损性能。
2. 刹车片的热传导特性刹车过程中会产生大量的摩擦热，而热传导特性是刹车系统能够快速散热的重要特性。
刹车片的热传导特性主要受到材料热导率、结构设计和制动方式等因素的影响。
刹车片的材料热导率决定了热量在刹车片内部和周围环境之间的传导速率。
一般来说，热导率越高，刹车片能够更快地将摩擦产生的热量传导到刹车盘和周围环境中，从而防止刹车过程中温度过高而导致刹车失效。
刹车片的结构设计也会影响其热传导特性。
例如，刹车片表面的散热鳍片可以增大表面积，提高热量的散发速度。
此外，刹车片的通风设计也可以改善热传导特性，通过增加通风孔的数量和尺寸，增加空气对刹车片的冷却作用。
制动方式对刹车片的热传导特性也有一定影响。
在常规制动过程中，刹车片与刹车盘之间的接触面积相对较小，导致摩擦所产生的热量集中在接触区域，热传导速度较快。
而在连续制动过程中，刹车片与刹车盘之间的接触面积较大，摩擦所产生的热量会更均匀地分布在刹车片上，热传导速度相对较慢。
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《摩擦材料和制动器间的热传导试验方法》
编制说明
一、工作简况
1.任务来源
本标准根据国家标准化管理委员会《关于下达第一批推荐性国家标准计划的通知》（国标委发【2019】11号）制定，计划号为：20190750-T-609。
本标准由中国建筑材料联合会提出，由全国非金属矿产品及制品标准化技术委员会（SAC/TC406）归口。
2.主要工作过程
随着汽车产业在全球范围内的高速发展，对摩擦材料的性能要求越来越高，欧美工业化发达国家环保意识的普遍提高，对其使用条件也越来越苛刻。
汽车摩擦材料是汽车制动器、离合器和摩擦传动装置的关键材料，材料性能的好坏关系着制动系统运行的可靠性和稳定性。
制动器衬片在与制动盘制动摩擦时，造成刹车片磨损的因素主要是机械摩擦和热力作用，热力作用产生的较高温度容易使刹车片的基体材料-树脂软化分解，从而加剧机械磨损，因此研究摩擦材料的热传导性能和温度分布有着非常深远的现实意义，一方面适应了汽车产业的进一步发展，另一方面将克服摩擦材料在使用过程中温度分布难以实测的矛盾，尽可能全面地对汽车刹车片使用安全进行评价。
接到制定订任务后，迅速成立标准起草小组。
预期在2020年完成标准报批等工作。
在标准的前期调研阶段，由于国内没有相关的摩擦材料热传导试验标准，因此一方面和业内主要技术专家进行了初步的联络和探讨，另一方面查阅相关技术文件、借鉴国外技术资料，并结合国内摩擦材料发展现状和特点，制定适合国情、适合现阶段发展的摩擦材料热传导试验标准。
2019年12月16日〜20日在江苏省无锡市锡州花园酒店召开了全国非金属矿制品标准化技术委员会标准审议会和研讨会，邀请业内专家和邀请河北、浙江、山东、湖北、广东、福建等地区的领军企业技术骨干，对该标准草案进行研讨，经过小组讨论和分析，依据业内专家提出的意见和建议，形成了征求意见稿。
二、标准编制原则和主要内容确定依据
1.标准编写原则
标准修订遵循“统一性、协调性、适用性、一致性、规范性”的原则，注重标准的可操作性，本标准严格按照《GB/T 1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》的规定进行表述。
2.主要内容
本标准参考SAE J2581-2017标准，结合国内发展现状和技术水平状况进行增删补充。
规定了热传导试验标准中-热扩散系数、导热系数、比热容和热膨胀系数的4类检测项目的试验方法，全面分析汽车刹车片热力处理的性能，为摩擦材料的研究开发提供方向。
标准文本格式按照GB/T 1.1-2020全面修改。
本标准与SAE J2581-2017相比，主要做了以下修改：
（1）依据GB/T 1.1-2020，对范围进行了简明描述。
（2）GB/T 22588代替ASTM E1461。
（3）GB/T 32064代替ASTM C1114。
（4）GB/T 10295代替ASTM E1225。
（5）GB/T 19466.4代替ASTM E1269。
（6）GB/T 4339代替ASTM E228。
（7）术语和定义采用文字叙述，将4、5、6、7章节划入术语和定义中；
（8）将3.2放在了第4章节-方法概述；
（9）增加了引言，将第8章节划入引言中；
（10）为了便于本标准的使用和理解，将实验方法在本标准中进行了描述；三、主要试验情况分析
验证试验是根据先进科学、合理可行的原则，通过对试验数据的分析、处理和试验过程的观察等，制定标准的试验条件及试验方法，保证本标准所列的各项试验方法建立在科学、可行的基础上，使技术指标具有一定的代表性，尽可能在现有条件下，使标准完善。
标准工作组对本标准中的试验方法进行了验证，工作组使用5个不同公司的实验样品进行了验证。
表1 5家企业试验数据
四、标准中涉及专利情况
本标准经起草小组认真调研和核查，未发现涉及到相关企业、单位和个人的专利。
五、产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果等情况
目前我国汽车产业进入由数量扩张向质量提升的转型时期，但产业长期稳定向好的发展态势没有改变，未来市场空间依然非常广阔。
我国全国汽车保有量大约在2.6亿辆左右，千人汽车保有量从原来不到10辆快速增长到180多辆。
我国未来随着居民收入不断提高，消费不断升级，城市化逐步推进，我国千人汽车保有量仍然还有较大的增长空间。
一方面，随着保有量的不断增加，每年更新消费量就有可能从现在的900万辆左右逐步增加到2000万辆以上。
这样的增长速度必将带动刹车片生产企业的同步发展，是行业发展的新契机，目前全国每年大约需要3亿套的刹车片才能维持正常供给水平，并且呈现逐年递增态势，2020年我国刹车片市场规模在200亿元左右，这就对汽车摩擦材料的生产有着相当高的要求，既要质量过硬又要环保安全。
汽车摩擦材料是生产汽车刹车片的原材料，属于消耗品，尤其在汽车长时间高速行驶时，不间断的制动会使刹车片迅速升温，加剧刹车片的损耗，从而造成刹车距离不断变长，产生潜在的安全风险。
因此对刹车片的热传导性能研究非常必要，可以清楚地了解刹车片在制动过程中热处理能力和温度分布，从而准确分析刹车片的使用寿命和潜在风险，保护人身安全，降低道路事故发生率。
所以，制定热传导的标准可以更好地规范行业的发展，为国家汽车产业的发展保驾护航。
国内目前没有一个系统完整的摩擦材料热传导试验标准，制定该标准将填
补我国在摩擦材料尤其是汽车用制动器衬片技术领域的空白，是追赶超越国外摩擦材料发展领域的一个关键节点，可以助力新型汽车摩擦材料的研究开发和应用，全面提升汽车摩擦材料的性能，支持汽车产业长足发展，推广中国技术和中国方案，产生良好经济效益，使得国内汽车产业的生产与销售稳中有进，良性循环。
六、采用国际标准和国外先进标准情况
参考美国机动车工程师学会SAE J2581-2017《道路车辆-制动衬片-摩擦材料和制动器间热传导试验方法》，结合国内实际，采用了相对应的国家标准。
七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的协调性
与现行相关法律、法规、规章无抵触之处，与相关标准特别是强制性标准完全协调。
八、重大分歧意见的处理经过和依据
本标准在制订的过程中，没有出现重大分歧意见。
九、标准性质的建议说明
本标准建议为国家推荐性标准。
十、贯彻标准的要求和措施建议
为了推广贯彻本标准，我们建议：
1.标准发布后，由全国非金属产品及制品标准化技术委员会摩擦材料分技术委员会举办《摩擦材料和制动器间的热传导试验方法》标准宣贯会。
2.标准发布后，为摩擦材料生产企业与应用企业提供了必要的技术支撑，有利于科学合理地评估判断摩擦材料热传导和温度分布，从而推动整个行业提升、改善摩擦材料的性能。
十一、废止现行相关标准的建议
无其它应予说明的问题。
十二、其它应予说明的事项
无其它应予说明的问题。