全球及中国制动摩擦材料发展概况
思瀚产业研究院    2024-09-03

A.世界制动摩擦材料发展概况

制动摩擦材料发展经历了下面几个阶段：

1897 年，英国人 Aerbert Frood 发明了类似今天的制动鼓，并研制头发或棉花为主的天然纤维制动带，建立了全球首家摩擦材料生产企业 Ferodo，开创了现代摩擦材料工业的先河。

1908 年 Ferodo 公司发明了成本低、耐高温、耐磨损且摩擦特性良好的石棉摩擦材料，开发出了缠绕石棉摩擦片。

1908 年到 1930 年，主要以石棉长纤维加其他线类（如黄铜丝）编制浸渍方式为主，浸渍材料由沥青发展到油和胶的混合物，并开始用短纤维替代长纤维，后期出现了无编制干法混合热压工艺。

1930 年，化学家们研制出了一种柔性树脂粘合剂，具有更好的热稳定性。这使得干法工艺有了掺进更多填料的可能性，并逐步研制出我们今天熟悉的鼓式制动片。在后续的 30 年中，石棉一直是主要原料。与此同时，橡胶工业的研究成果也促进了摩擦材料工艺的改进。用橡胶混合物胶液刷涂布状编制物，然后再折叠或堆积热压，此方法至今仍被广泛采用。

1950 年，美国 SKWELLMAN 公司首先研制出来用铁粉、石墨和其他填料加树脂做粘合剂热压而成的摩擦材料，即所谓的半金属摩擦材料。

1970 年，这种材料被用于盘式刹车片，至今仍被广泛接受，大量半金属刹车片仍占据着世界各地市场。19 世纪 70 年代以来，随着汽车设计的不断改进，汽车对制动器的要求也越来越高，迫使许多摩擦材料公司开始研究摩擦材料与制动鼓盘的关系，并寻求石棉的替代材料。石棉摩擦材料的发明具有里程碑式的意义，为行业发展奠定了坚实的基础。

但是石棉纤维会随着摩擦磨损释放到环境中形成大量极细的元纤维，在大气中悬浮数周甚至数月，对人体具有致癌作用，引起呼吸道疾病和免疫系统的异常反应，增加患者感染疾病的风险。欧美发达国家对石棉的致癌性形成了共识，先后出台禁止石棉产品生产的法案。

摩擦行业寻求对石棉纤维的替代，大体分为两个发展方向：

一种用金属纤维替代石棉纤维，逐步演变为用途十分广泛的半金属及少金属材料；

另外一种方向采用芳纶纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、碳纤维等有机物对石棉进行替代。

这些材料在保持良好摩擦性能的同时，也能避免石棉可能带来的健康风险。无石棉摩擦材料在环保和健康方面具有明显优势，因此在市场上越来越受到重视和推广。

B.我国制动摩擦材料发展概况

我国摩擦材料的研制起步较晚，最早的摩擦材料的研制起始于抗日战争时期，汽修工石礼耕先生将废旧轮胎胶浆作为粘合剂，加入石棉绒一同搅拌均匀，烘干压实焙烧后，得到了第一片离合器面片样品，石礼耕先生也因此被称为我国研制摩擦材料的先驱。

1942 年，石礼耕先生将虫胶、石棉绒和骨炭粉混匀制成摩擦片，这种摩擦片的制作方法经过精心设计，能够提高机械设备的性能，减少摩擦损耗，延长使用寿命，在替代进口产品的同时也揭开了我国生产摩擦材料的历史序幕。1946 年，石礼耕先生成立了我国第一家摩擦材料作坊，并于 50 年代初成功试制石棉摩擦片。

我国在无石棉摩擦材料方面的研究起步较晚，直到 1989 年国内才陆续推出以半金属型摩擦材料为主的无石棉摩擦材料，但产量较低，品质也与欧美发达国家差距较大。进入 21 世纪后，随着民营经济的快速发展，国内逐渐出现一批实力较强的摩擦材料企业，投入较多人力物力进行产品研发，着重向安全和环保的角度倾斜，不断研发生产各类新型非石棉摩擦材料，如陶瓷基摩擦材料、碳纤维增强摩擦材料、有机非金属摩擦材料、金属基复合摩擦材料、环保型摩擦材料等。

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