2023年干式离合器摩擦片行业发展现状分析及投资战略可行性研究预测
1、干式离合器摩擦片技术特点:
(1)干式离合器摩擦片的材料构成:干式离合器摩擦片是一种高分子复合材料,由纤维增强材料、有机粘结剂和摩擦性能调节剂经过特定的生产工艺加工制成。
①纤维增强材料:纤维增强材料构成干式离合器摩擦片的骨架,赋予摩擦片足够的机械强度,使其能够承受摩擦片在生产过程中的磨削和铆接加工的负荷力以及使用过程中由于结合与滑磨所产生的压力、剪切力,以免摩擦片发生破裂。干式离合器摩擦片对纤维材料的要求包括:具有基本的摩擦系数;增强效果好;工艺可操作性强;具有耐热性,在摩擦工作温度下,不会发生熔融、碳化与热分解现象。适用于干式离合器摩擦片的纤维主要包括芳纶纤维、玻璃纤维、矿物纤维等材料,其物理性能各异,具体情况如下:
②粘结剂:干式离合器摩擦片粘结剂包括酚醛树脂和合成橡胶,以酚醛树脂为主。当处于一定加热温度下时,粘结剂先软化而后进入黏流态,产生流动并均匀分布在材料中形成材料的基体,最后通过树脂固化和橡胶硫化作用,把纤维增强材料和摩擦性能调节剂粘结在一起,形成质地致密、保持相当强度及能满足摩擦材料使用性能要求的摩擦制品。粘结剂直接影响干式离合器摩擦片的柔韧性、耐热性、摩擦磨损等性能。
③摩擦性能调节剂:摩擦性能调节剂的主要作用是对干式离合器摩擦片的摩擦磨损性能进行多方面的调节,改善热膨胀系数、导热性、硬度、密度、质量等物理特性,提高制造工艺性能和产品质量,使其能够更好满足各种工况条件下的传动功能要求。摩擦性能调节剂的种类、组分搭配、颗粒形状和尺寸等均会对干式离合器摩擦片性能产生重大影响。
(2)干式离合器摩擦片的主要技术特性:
①摩擦系数及抗热衰退能力:摩擦系数直接关系干式离合器摩擦片执行传动功能的效果。摩擦系数不是一个常数,而是受温度、压力、摩擦速度、周围介质等因素影响的变量。温度是影响摩擦系数的重要因素。干式离合器摩擦片在摩擦过程中,温度迅速升高,很快便达到200℃以上,当工作温度达到有机粘结剂分解温度范围后,有机粘结剂开始汽化并最终挥发殆尽,摩擦系数会骤然降低,此种现象称为热衰退。热衰退会导致传动效能降低,甚至严重恶化。
《汽车用离合器面片》(GB/T5764-2011)国家标准规定了100℃至300℃,干式离合器摩擦片的摩擦系数要求,具体情况如下:
使用高品质的有机粘结剂以及在干式离合器摩擦片中加入耐高温的摩擦性能调节剂,是降低和控制热衰退的有效手段。
②抗磨损能力:干式离合器摩擦片通过摩擦传递动能,耐磨性是衡量其耐用程度的重要指标。干式离合器摩擦片在工作中的磨损主要由摩擦接触表面产生的剪切力造成。工作温度亦是影响磨损量的重要因素,随着温度升高,有机粘结剂的粘结作用下降,磨损量逐渐增大。
《汽车用离合器面片》(GB/T5764-2011)国家标准规定了100℃至300℃,干式离合器摩擦片的磨损率,具体情况如下:
③良好的机械强度、较低的密度及震颤系数:干式离合器摩擦片在装配使用之前,需要进行钻孔、铆装、装配等机械加工环节,同时由于运行中经常处于高速旋转的状态,承受的压力与剪切力较大,因此对其弯曲性能、旋转爆裂强度要求较高,保证加工、运行过程中不出现破损与碎裂的情形。
干式离合器摩擦片的密度直接影响离合器工作时的转动惯量。如果干式离合器摩擦片密度较低,则可以在转动过程中保持较低的转动惯量,有效降低离合器在空转时的能量损失。振颤系数的高低会影响车辆起步的舒适性。在车辆起步时,离合器的从动盘与压盘需要产生分离、接合运动,此时振颤系数越低,车辆起步越平稳,舒适性越高。
中金企信国际咨询公布的《2023-2029年干式离合器摩擦片行业市场运行格局分析及投资战略可行性评估预测报告》
2、湿式纸基摩擦片技术特点:
(1)湿式纸基摩擦片的材料构成:湿式纸基摩擦片亦是一种由纤维增强材料、有机粘结剂和摩擦性能调节剂经过特定的生产工艺加工制成的高分子复合材料,其胚体通常采用原纸,因而被称为“纸基”。
①纤维增强材料:湿式纸基摩擦片纤维增强材料包括玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维等材料。玻璃纤维耐磨损,性价比较高,多应用于面向售后服务市场的湿式纸基摩擦片;芳纶纤维耐高温,耐磨损,传扭高效、稳定;碳纤维是由有机纤维或低分子烃气体原料高温加热形成的纤维状材料,碳含量较高,优点众多,但生产工艺复杂,成本较高;湿式纸基摩擦片磨损性能的高低,随着增强纤维成分及含量的不同而变化。
②粘结剂:湿式纸基摩擦片粘结剂分为两种,一种是将纸基材料与基体牢固粘结在一起的高分子材料,防止湿式纸基摩擦片在使用过程中起裂脱落,保证其正常运行。该粘结剂要求粘结时有较大的接触面积,保证粘结的完全性,同时需要具有较强的耐热性能和优良的浸润力、吸附强度。另外一种粘结剂是通过自身固化将纸基材料中各种纤维、摩擦性能调节剂紧密衔接,形成网状结构的高分子材料。该粘结剂既要保证一定强度,使得湿式纸基摩擦片能够承受足够压力,也要保证一定弹性,避免湿式纸基摩擦片与对偶钢片结合时刚性接触。
③摩擦性能调节剂:摩擦性能调节剂的主要作用是对纸基摩擦片进行多方面调节,提高制造工艺性能和产品质量,使其能够更好满足各种工况条件下的传动功能要求。摩擦性能调节剂的种类、组分搭配、颗粒形状和尺寸等均会对纸基摩擦片性能产生重大影响。由于添加单一摩擦性能调节剂获得的性能提升相对较少,故为获得良好的综合性能,通常将多种摩擦性能调节剂混合使用。
(2)湿式纸基摩擦片的主要技术特性:湿式纸基摩擦片的工作过程主要分为三个阶段:挤压阶段、混合表面接触阶段及压紧接触阶段。挤压阶段时,润滑油流入摩擦片和对偶钢片孔隙中间,二者相互靠近,随着压力增加润滑油逐渐被压缩形成一层薄油膜,摩擦力逐渐升高,此阶段为流体润滑;混合表面接触阶段时,润滑油由于结合压力的增加从孔隙中挤出,当油膜厚度小于纸基材料表面微凸体高度时,微凸体与对偶钢片接触,进入混合润滑阶段;压紧接触阶段时,孔隙中的润滑油继续被挤压,摩擦片和对偶钢片之间产生更多机械接触,混合润滑阶段结束,进入边界润滑阶段,摩擦系数进一步增加。
在上述工作过程中,湿式纸基摩擦片反复运动,会产生一定磨损,包括热磨损、粘着磨损、磨料磨损和疲劳磨损。热磨损指摩擦片与钢片不断分离、结合,因摩擦作用产生大量热能,使得纸基材料发生高温分解、氧化、升华等现象,导致材料磨损;粘着磨损指纸基材料表面的微凸体受到较大应力时会产生塑性变形,在高温作用下,材料接触面通过分子间作用而粘结,产生粘着磨损;磨料磨损指纸基材料内部的填料,在树脂固化后形成颗粒并表面突起,突起部分在摩擦过程中被磨掉,残留在摩擦片与对偶片之间;疲劳磨损指摩擦片与对偶片产生相对滑动,造成接触区应力集中和塑性变形,长期反复作用下,纸基材料表面的一些薄弱处会引发疲劳裂纹,同时反复热应力会加速裂纹的产生与扩展。
《非金属纸基湿式摩擦材料》(GB/T37208-2018)国家标准规定了各类湿式纸基摩擦材料的摩擦磨损性能要求,具体情况如下:
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