汽车来令片的热衰退稳定性如何评估?摩擦系数与厚度磨耗实测比较

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汽车来令片|摩擦材料技术

汽车来令片的热衰退稳定性如何评估?摩擦系数与厚度磨耗实测比较

当煞车系统持续承受高热负荷,材料能否维持足够的摩擦表现,比单看某一次煞车的摩擦系数更值得关注。亚得利以研发材质与市售参考材质进行两次热衰退阶段比较,观察逐次煞停的摩擦系数变化,以及测试完成后的来令片厚度磨耗。

第一次热衰退|最大相对下降幅度

13.7%/38.5%

亚得利研发材质/市售参考材质

依该阶段第 1 次煞停平均摩擦系数与后续最低值计算;为本文描述性计算,非标准认证指标。

第一次热衰退|最低单次煞停平均摩擦系数

0.272/0.193

亚得利研发材质/市售参考材质

摩擦系数 μ(无单位);反映该次热衰退过程中,两种材质的最低单次煞停平均摩擦水平。

厚度磨耗相对差异

-77.5%

研发材质 0.53 mm/参考材质 2.36 mm

仅代表本次台架试验之厚度磨耗相对差异,不等于实车寿命。

两种材质分别于不同日期进行单次测试,结果仅代表本次指定台架程序;完整判读限制请见文末。

测试条件与限制
项目 亚得利研发材质 市售参考材质
试验设备 NT15 摩擦材料惯性缩比试验机
程序标示 S26867(报告注明 ISO 26867 测试程序)
试样面积 1,000 mm²
试验惯量 0.89 kg·m²
热衰退阶段 第一次、第二次热衰退,各 15 次连续煞停
试验日期 2026/11/02 2026/10/20
环境温度 25.6°C 约 30°C
相对湿度 72% 65%
报告数 一份 一份
图表数据定义 单次煞停平均摩擦系数(各次煞停之平均值);本文最低值皆指“各次煞停平均摩擦系数中的最低值”
重复试验、碟盘材质与表面状态、试样批次 尚待确认

说明:程序标示仅代表测试方法依据,不代表产品通过 ISO 认证。两次试验的日期、环境温湿度及升温历程不完全相同,需纳入解读。

一、热衰退时,摩擦材料的稳定性为什么重要?

来令片在反复制动时,摩擦界面温度可能持续升高。随着热负荷增加,摩擦材料的接触状态、表面膜层及摩擦特性可能改变,造成摩擦系数下降或波动。这类高热负荷下摩擦表现衰减的现象,通常称为热衰退。

评估热衰退时,不能只比较某个阶段的平均摩擦系数,更要观察整个阶段的逐次煞停变化、最低摩擦水平,以及材料在后续煞停中的恢复行为。

本次案例使用两种摩擦材料,在同一测试程序设定下进行比较。研究重点放在两个热衰退阶段,而非仅用初始摩擦系数判断材料性能。

二、第一次热衰退:研发材质的摩擦系数下降较小

第一次热衰退阶段包含 15 次连续煞停。两种材质第 1 次煞停的平均摩擦系数分别为 0.315 与 0.314,接近相同水平;随后两者都出现下降,但下降程度不同。

亚得利研发材质在此阶段记录的最低单次煞停平均摩擦系数为 0.272,市售参考材质为 0.193。以各自该阶段第 1 次煞停的平均摩擦系数作为基准,至后续最低值的最大相对下降幅度分别约为 13.7% 与 38.5%。

这表示在本次第一次热衰退阶段,亚得利研发材质维持了较高的摩擦系数下限,下降幅度也比较小。两种材料之后均出现摩擦系数回升,显示高温过程中的表现并非单向变化。

图一|第一次热衰退:15 次煞停平均摩擦系数

  • 亚得利研发材质(圆点)
  • 市售参考材质(方点)
  • 第 1 次煞停基准线

← 左右滑动查看完整图表(第 1~15 次煞停)→

第一次热衰退 15 次煞停平均摩擦系数双折线图 X 轴为第 1 至 15 次煞停,Y 轴为单次煞停平均摩擦系数 μ,范围 0 至 0.50。研发材质第 1 次煞停 0.315,最低 0.272(第 6 次),相对下降约 13.7%;参考材质第 1 次煞停 0.314,最低 0.193(第 9 次),相对下降约 38.5%。 0.000.050.100.150.200.250.300.350.400.450.50 123456789101112131415 煞停序号(第一次热衰退阶段) 单次煞停平均摩擦系数 μ 第 1 次:0.315/0.314 -13.7% 最低 0.272 -38.5% 最低 0.193

最大相对下降幅度:亚得利研发材质 0.315 → 0.272(约 13.7%)市售参考材质 0.314 → 0.193(约 38.5%)

本图为第一次热衰退阶段之逐次煞停平均摩擦系数,不是整段连续时间曲线。13.7% 与 38.5% 为本案例自行定义的“相对第 1 次煞停之最大下降幅度”,计算方式为(第 1 次煞停值 − 最低值)÷ 第 1 次煞停值,不是标准化的热衰退率。
本图以煞停次数呈现摩擦系数变化。两种材质在各次煞停中的终止温度并不完全相同,因此本比较主要反映指定台架程序下的摩擦表现,不代表完全相同温度条件下的直接比较。
展开查看第一次热衰退 15 次煞停完整数据
煞停序号 研发材质 平均 μ 参考材质 平均 μ 研发材质 终止温度(°C) 参考材质 终止温度(°C)
1 0.315 0.314 279 298
2 0.315 0.272 363 385
3 0.299 0.252 437 424
4 0.302 0.240 478 464
5 0.285 0.229 515 490
6 0.272 0.211 554 488
7 0.273 0.205 565 539
8 0.277 0.194 562 546
9 0.295 0.193 587 572
10 0.311 0.194 595 571
11 0.317 0.208 626 619
12 0.334 0.263 646 605
13 0.370 0.318 635 627
14 0.367 0.330 659 649
15 0.384 0.352 674 646
15 次平均 0.3144 0.2517 — —

标色格为该材质本阶段的最低单次煞停平均摩擦系数。终止温度仅供条件核对。

三、第二次热衰退:研发材质摩擦系数逐步上升

在第二次热衰退测试中,亚得利研发材质的单次煞停平均摩擦系数由 0.304 逐步提升至 0.448,测试后段未呈现持续下降的趋势。

市售参考材质则在达到 0.401 后出现下降,显示两种材料在高热负荷下具有不同的摩擦变化特性。

亚得利研发材质在本次测试中的阶段平均摩擦系数为 0.3787,高于市售参考材质的 0.3584。

判读说明

摩擦系数上升不代表整体稳定性必然较佳,仍须考虑温度变化、摩擦系数波动及实际使用条件。本阶段研发材质逐次煞停数值的变动范围较大,最低单次煞停平均摩擦系数两者分别为 0.304 与 0.306,数值接近;因此不宜宣称研发材质在每一个热衰退阶段都具有较小的数值波动。

图二|第二次热衰退:15 次煞停平均摩擦系数

  • 亚得利研发材质(圆点)
  • 市售参考材质(方点)
  • 阶段平均值(15 次煞停)

← 左右滑动查看完整图表(第 1~15 次煞停)→

第二次热衰退 15 次煞停平均摩擦系数双折线图 X 轴为第 1 至 15 次煞停,Y 轴为单次煞停平均摩擦系数 μ,范围 0 至 0.50。研发材质由 0.304 上升至 0.448,阶段平均 0.3787;参考材质介于 0.306 至 0.401,阶段平均 0.3584。研发材质逐次煞停数值变动范围较大。 0.000.050.100.150.200.250.300.350.400.450.50 123456789101112131415 煞停序号(第二次热衰退阶段) 单次煞停平均摩擦系数 μ 平均 0.3787 平均 0.3584 最低 0.304 最低 0.306 最高 0.448 最高 0.401

逐次煞停平均值变动范围:亚得利研发材质 0.304~0.448(差 0.144)市售参考材质 0.306~0.401(差 0.095)

本图呈现两种材质在第二次热衰退阶段的摩擦系数变化。研发材质由 0.304 逐步上升至 0.448,阶段平均值较高;其逐次煞停数值的变化幅度也较大,若以 15 次煞停平均值的变异系数表示跨次波动,研发材质约 13.9%、参考材质约 7.4%。因此本阶段结果反映的是不同的摩擦变化特性,并非所有稳定性指标皆较佳。
本图以煞停次数呈现摩擦系数变化。两种材质在各次煞停中的终止温度并不完全相同,因此本比较主要反映指定台架程序下的摩擦表现,不代表完全相同温度条件下的直接比较。
展开查看第二次热衰退 15 次煞停完整数据
煞停序号 研发材质 平均 μ 参考材质 平均 μ 研发材质 终止温度(°C) 参考材质 终止温度(°C)
1 0.304 0.348 303 292
2 0.307 0.350 379 376
3 0.322 0.360 464 423
4 0.327 0.383 517 505
5 0.337 0.386 530 494
6 0.342 0.388 535 526
7 0.360 0.401 578 549
8 0.387 0.388 614 557
9 0.398 0.348 610 585
10 0.410 0.338 635 601
11 0.425 0.306 619 627
12 0.429 0.322 651 620
13 0.436 0.351 671 622
14 0.448 0.361 666 643
15 0.448 0.346 678 638
15 次平均 0.3787 0.3584 — —

标色格为该材质本阶段的最低单次煞停平均摩擦系数。终止温度仅供条件核对。

四、厚度磨耗比较:研发材质的磨耗深度较低

除高热负荷下的摩擦表现外,来令片的厚度磨耗也会影响材料开发及使用需求评估。

本次测试完成后,亚得利研发材质的厚度磨耗为 0.53 mm,市售参考材质为 2.36 mm。以市售参考材质为基准,研发材质的厚度磨耗相对低约 77.5%。

图三|厚度磨耗比较(单位:mm)

  • 亚得利研发材质
  • 市售参考材质
厚度磨耗比较图 亚得利研发材质 0.53 mm,市售参考材质 2.36 mm,本次测试相对低 77.5%。Y 轴从 0 起。 0.00.51.01.52.02.5 厚度磨耗(mm) 0.53 mm 2.36 mm 本次测试相对低 77.5% 亚得利研发材质 市售参考材质 相对差异以市售参考材质为基准
本次台架测试后的来令片厚度磨耗。相对差异=(0.53 ÷ 2.36 − 1)× 100% ≈ -77.5%,不代表实车使用寿命改善比例。

五、为什么热衰退过程中的摩擦表现会改变?

摩擦材料的高温表现受到黏结系统、填料、纤维、磨料、润滑成分,以及摩擦接触状态与表面膜层变化等因素共同影响。

当煞车温度上升时,不同材料可能产生不同程度的摩擦系数下降、恢复或波动。制造商因此需要同时评估高热负荷下的摩擦水平、最低值与逐次煞停变化,而不能只看单一数字。

不过,本次两份报告无法直接证明性能差异来自某一特定配方成分或制程。若要进一步确认原因,仍需搭配材料分析、碟盘表面检查及重复试验。

六、研究结论与热衰退稳定性评估方向

本次测试结果显示,亚得利研发材质在第一次热衰退阶段,摩擦系数下降幅度较小,并维持较高的最低单次煞停平均摩擦系数。

第二次热衰退阶段则呈现摩擦系数逐步上升的特性,在测试后段未观察到持续下降的趋势。

此外,研发材质的厚度磨耗为 0.53 mm,低于市售参考材质的 2.36 mm。

这些结果显示,亚得利研发材质在本次指定台架测试中,具有值得进一步验证的高温摩擦表现与低厚度磨耗特性。

在开发汽车来令片时,建议将以下指标一起评估:

  1. (一)热衰退阶段逐次煞停平均摩擦系数的变化趋势。
  2. (二)热衰退阶段的最低单次煞停平均摩擦系数。
  3. (三)相同定义下的摩擦系数下降幅度及恢复状态。
  4. (四)热负荷条件与测量位置,包含温度变化。
  5. (五)测试后的来令片厚度磨耗与碟盘相容性。
  6. (六)不同批次及重复试验下的结果一致性。

对品牌商与煞车系统开发商而言,真正重要的并不是材料在单一指标上数字最高,而是材料能否在指定的速度、压力、温度与磨耗条件下,维持符合产品需求的摩擦表现。

七、常见问题

热衰退时平均摩擦系数较高,就代表比较稳定吗?

不一定。平均摩擦系数反映整段工况的摩擦水平;稳定性仍需观察逐次煞停下降幅度、最低值及波动情况。两者不是相同指标。

为什么第一次热衰退要特别比较最低摩擦系数?

因为只看整段平均值可能掩盖过程中的明显下降。观察最低单次煞停平均摩擦系数,有助于了解材料在本次高热负荷程序中出现的最低摩擦水平。

第二次热衰退结果能证明研发材质全面较稳定吗?

不能。研发材质在此阶段摩擦系数逐步上升、阶段平均值较高,但逐次煞停平均值的波动也较大,因此仍需依不同评估指标分别判读。

厚度磨耗减少 77.5%,代表来令片实际寿命增加 77.5% 吗?

不能直接换算。实际寿命仍需依车型、煞车系统与使用条件另行验证。

八、测试资料与判读限制

测试报告:本案例依据两份摩擦材料惯性缩比台架报告进行比较,两种材质各仅有一份报告。试验设备为 NT15,程序标示 S26867,使用相同试样面积 1,000 mm² 与试验惯量 0.89 kg·m²。

条件差异:两份报告的试验日期(2026/11/02、2026/10/20)与环境温湿度(25.6°C/72%、约 30°C/65%)不同,各次煞停的升温历程与终止温度亦不完全一致。

测试方法:报告注明 ISO 26867 测试程序,此为测试方法依据,不代表产品取得 ISO 认证。第一次热衰退 13.7% 与 38.5% 为本文定义的描述性计算,不代表 ISO 26867 的标准热衰退评级。

数据定义:第二、三节图表取自两次热衰退阶段各 15 次煞停的平均摩擦系数;本文所列最低值为“各次煞停平均摩擦系数中的最低值”,并非单次煞停内的最低瞬时摩擦系数,两者不可混用。

适用范围:结果仅代表本次指定测试条件与样品,不能直接推论实车使用寿命、量产批次一致性或所有工况下的性能;本文亦未验证噪音、碟盘磨耗或实车制动性能,且无重复试验的变异范围。

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