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嘉峪检测网 2019-08-29 11:29
2018年,中国铁路运营里程首次突破13万公里,高铁总里程占世界2/3。从7万公里迈进10万公里,中国铁路耗时10年,而这一次3万公里的跨越仅用了5年,运量不断增加。2018年,全国铁路完成旅客发送量33.7亿人次,运量接近全球人口的一半。中国高铁飞速发展,时速不断提升,从最初的200公里/小时到现在的400公里/小时,这离不开复合材料的重要贡献。当列车时速达每小时350公里时,如果前方遇突发事故需紧急制动,那么轮毂盘面和刹车片的温度会在瞬间达七百摄氏度以上,这对列车的刹车片有极高的性能要求。
1、1897年英国人Aerbertfrood发明了制动片,用于马车和早期的汽车。
2、1909年出现了世界上第一个固化石绵基刹车片。
3、1968年世界上第一个半金属基刹车片问世。
4、20世纪50年代早期,盘式制动器开始大量使用。
5、1942年我国石礼耕先生研制的离合器片标志着中国摩擦材料的诞生。
6、1999 年某国际汽车交易会(IAA)上,碳陶刹车盘首次被揭开了神秘的面纱。
7、21世纪初,国内首副碳陶刹车盘首飞成功。
图1 高性能刹车材料的发展史
碳陶复合材料是由碳纤维的三维毡体或编织体作为增强骨架,碳化硅陶瓷作为连续基体的一类新型复合材料。其制备方法主要有化学气相渗透法、先驱体转化法以及反应熔体浸渗法。碳陶材料不仅具有高性能陶瓷的高强度、高模量、高硬度、耐冲击、抗氧化、耐高温、耐酸碱和所有化学物质腐蚀、热膨胀系数小、比重轻等优点,同时还完全克服了一般陶瓷材料的脆性大、功能单一等缺点,是世界上公认的理想的高温结构材料、摩擦材料以及深冷材料。
图2 碳陶复合材料刹车片
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. 具有极长的使用寿命,相对于粉末冶金材料,刹车片的寿命延长5倍;
3. 可大幅减重,用于舰载机,可增加挂弹量;
4. 可广泛应用于飞机、高档汽车、载重汽车以及低中高速列车。
由碳陶材料可以看出,复合材料在我国经济发展与建设中扮演着重要的角色,随着复合材料设计制造、试验技术的提升,以及更多优势的充分利用,其将发挥越来越重要的作用。
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