刹车片的材料主要可以分为有石棉类型和无石棉类型,其中石棉型刹车片(由于有致癌危险已经为NAO型取代)。
无石棉摩擦材料分为以下几类:
1、半金属摩擦材料,应用于轿车和重型汽车的盘式刹车片。其材质配方组成中通常含有30%~50%左右的铁质金属物(如钢纤维、还原铁粉、泡沫铁粉)。半金属摩擦材料因此而得名。是最早取代石棉而发展起来的一种无石棉材料。其特点:耐热性好,单位面积吸收功率高,导热系数大,能适用于汽车在高速、重负荷运行时的制动工况要求。但其存在制动噪音大、边角脆裂等缺点。
2、NAO摩擦材料。从广义上是指非石棉-非钢纤维型摩擦材料,但现盘式片也含有少量的钢纤维。NAO摩擦材料中的基材料在大多数情况下为两种或两种以上纤维(以无机纤维,并有少量有机纤维)混合物。因此NAO摩擦材料是非石棉混合纤维摩擦材料。通常刹车片为短切纤维型摩擦块,离合器片为连续纤维型摩擦片。
3、粉末冶金摩擦材料。又称烧结摩擦材料,系将铁基、铜基粉状物料经混合、压型,并在在高温下烧结而成。适用于较高温度下的制动与传动工况条件。如:飞机、载重汽车、重型工程机械的制动与传动。优点:使用寿命长;缺点:制品价格高,制动噪音大,重而脆性大。
4、碳纤维摩擦材料。系用碳纤维为增强材料制成的一类摩擦材料。碳纤维具有高模量、导热好、耐热等特点。碳纤维摩擦材料是各种类型摩擦材料中性能最好的一种。碳纤维摩擦片的单位面积吸收功率高及比重轻,特别适合生产飞机刹车片,国外有些高档轿车的刹车片也使用。因其价格昂贵,故其应用范围受到限制,产量较少。在碳纤维摩擦材料组分中,除了碳纤维外,还使用石墨,碳的化合物。组分中的有机粘结剂也要经过碳化处理,故碳纤维摩擦材料也称为碳基摩擦材料。
5、陶瓷基刹车材料,陶瓷刹车片是刹车片的一种,包括矿物纤维、芳纶纤维和陶瓷纤维(因为钢纤维会锈蚀,产生噪音和粉尘,因此不能满足陶瓷型配方的要求),比其他的刹车片颜色更淡并且更昂贵,陶瓷型刹车片更清洁安静,并且在提供卓越刹车性能的同时,不磨耗对偶件。
很多消费者起初都会误认为陶瓷制成的,其实陶瓷刹车片是从金属陶瓷而非非金属陶瓷的原理出发,刹车片由于高速大力制动时,在摩擦表面产生高温,据测定,可达到800~900度,有的甚至更高。在此高温下,制动片表面会发生金属陶瓷烧结类似反应,使刹车片在此温度下有良好的稳定性。而传统的刹车片在此温度下不会产生烧结反应,由于表面温度急剧升高会使表面物质熔化甚至产生气垫,这就有造成连续刹车后刹车性能急剧降低或者刹车全失的情况。