高速列车刹车片材料的研究进展与展望

高速列车刹车片材料是指固定在高速列车制动盘上的摩擦材料,不同材料的刹车片决定了高速列车不同的制动性能。高速列车的制动速度从200 km/h提升到350 km/h,刹车片材料从粉末冶金(P/M)材料发展到陶瓷基新型材料,其中200 km/h及以下的高速列车刹车片材料逐渐被新型材料替代。重点对高速列车刹车片材料的研究展开讨论,使刹车片材料与不同制动速度的高速列车匹配。高速列车的车速提高1倍,制动功率就需要提高8倍,这对高速列车的制动性能提出了更严格的要求,同时也对刹车片材料的要求更加严格。通过材料种类、性能以及应用3个方面详细介绍了刹车片材料的研究情况。其中材料种类是影响高速列车刹车片性能的主要因素,分别报告了铁基粉末冶金刹车片、铜基粉末冶金刹车片、C/C基刹车片和陶瓷基刹车片的研究现状,对比了上述几种刹车片材料的优缺点。高速列车刹车片的性能好坏决定了它的应用范围,目前应用最广泛的仍然是铜基粉末冶金刹车片,但是伴随着陶瓷基材料的不断优化,其脆性降低、韧性提高,耐磨性优于铜基粉末冶金材料,有望取代铜基粉末冶金刹车片,成为400 km/h及以上高速列车的新型刹车片材料。最后总结出现阶段高速列车刹车片材料存在的问题,并对未来新型刹车片材料的发展前景进行了展望。