1. Função e mecanismo central
estabilizam o coeficiente de atrito
Efeito de microcorte: as partículas de coríndon castanho (dureza Mohs ≥ 9) são incorporadas na superfície do disco duplo (disco de travão) durante a travagem, formando microranhuras, aumentando a rugosidade da superfície, evitando o “deslizamento” causado pela superfície lisa na fase inicial da travagem e tornando o coeficiente de atrito mais estável (mantido na gama de 0,35-0,45).
Fenómeno anti-“stick-slip”: as partículas angulares destroem a camada de adesão entre a pastilha de travão e o disco de travão, suprimindo os ruídos de travagem de baixa frequência (como “rangidos”).
Melhore a resistência ao desgaste e a vida útil
Função de suporte do esqueleto: tal como o esqueleto rígido da camada de fricção da pastilha de travão, suporta mais de 60% da força de cisalhamento mecânica, reduz a taxa de desgaste de componentes macios, como a resina e a grafite, e prolonga a vida útil em cerca de 20-30%.
Resistência ao desgaste a altas temperaturas: mantém a estabilidade estrutural a uma temperatura de travagem de 300-600 ℃ (ponto de fusão 2050 ℃) e evita o desgaste agravado causado pelo amolecimento a alta temperatura.
Otimize o desempenho da gestão térmica
Função de ponte térmica: A condutividade térmica (~30 W/m·K) é mais de 10 vezes superior à da matriz de resina, o que acelera a condução de calor por fricção para a placa traseira, reduz a temperatura da superfície em 100–150 ℃ e evita a deterioração térmica (evita a falha dos travões).
Correspondência de expansão térmica: coopera com as fibras metálicas e as fibras cerâmicas para suprimir a expansão do volume a alta temperatura das pastilhas de travão e manter a estabilidade da folga do travão.
2. Detalhes técnicos em aplicações práticas
Parâmetros Valores/requisitos típicos Impacto no desempenho
Taxa de adição 5–15% em peso Muito baixo → atrito instável; muito elevado → danos nos discos de travão
Distribuição do tamanho das partículas 80–200 mesh (dominante) Partículas grossas (80 mesh) melhoram o corte, partículas finas (200 mesh) reduzem o ruído
Formato da partícula Multiangular (não esférico) Melhora o engate mecânico e melhora a velocidade de resposta da travagem
Resistência residual a alta temperatura >90% (teste de 800℃) Garante a integridade estrutural sob travagem extrema
3. Comparação do desempenho com outros materiais de fricção
Tipo de material Vantagens Limitações Cenários aplicáveis
Coríndon castanho Alta dureza, baixo custo, boa estabilidade térmica Pode aumentar o desgaste do disco de travão Material principal para veículos médios e pesados, veículos comerciais
Silicato de zircónio Baixo desgaste, boa redução de ruído Preço unitário elevado (2–3 vezes o do coríndon castanho) Carros de luxo, ocasiões com elevados requisitos de silêncio
Fibra cerâmica de alumina Excelente resistência à degradação térmica Alta fragilidade, fácil de produzir pontos duros Carros de corrida, travagem frequente a altas temperaturas
IV. Tendências e desafios de aplicação da indústria
Tendências de desenvolvimento:
Fórmula composta: composta com fibras cerâmicas e fibras de titanato de potássio, tendo em conta a redução de ruído e a resistência à degradação térmica (como a série Bosch ECO).
Modificação da superfície: O revestimento de silano cobre as partículas de corindo castanho para reduzir os riscos nos discos de travão (taxa de desgaste reduzida em 15%).
Desafios existentes:
Equilíbrio do desgaste: o desgaste do disco de travão causado pela elevada dureza necessita de ser controlado através da otimização da relação do tamanho das partículas (como aumentar a proporção de pó fino de 200 mesh).
Pressão ambiental: elevado consumo de energia no processo de fabrico, promovendo a aplicação da tecnologia de recuperação de calor residual de fornos de arco (como o projeto “coríndon castanho carbono zero” da Saint-Gobain).
Resumo: O valor central do coríndon castanho
Económico: baixo custo para atingir um equilíbrio entre o desempenho de atrito e a vida útil, representando 8-12% do custo da fórmula da pastilha de travão;
Fiabilidade: garante a estabilidade a alta temperatura da força de travagem, adapta-se a cenários de travagem frequentes (como estradas de montanha, camiões pesados);
Insubstituibilidade: o mecanismo de microcorte de partículas duras angulares, não há melhor material para o substituir completamente.
Nota: as pastilhas de travão modernas necessitam de coordenar mais de 20 componentes (resina, fibra de aço, grafite, etc.), e o coríndon castanho desempenha um papel vital como “esqueleto de fricção”.