本項目研制生產(chǎn)的金屬纖維強化高性能陶瓷基復合摩擦材料是以陶瓷和金屬陶瓷為連續(xù)相,添加金屬纖維強化,高溫燒結成型的一種高溫摩擦性能和綜合性能優(yōu)異的新型高性能陶瓷基復合摩擦材料。該材料可廣泛用于港口裝卸、礦山、冶金、電力等大型機械的工業(yè)制動器襯墊、高速列車制動襯墊等。
該材料耐熱性能優(yōu)異(制動溫度高達800℃時仍具有很好的熱穩(wěn)定性),強度高(允許的工作比壓可達12Mpa),允許的制動相對速度高(v可達100m/s)。這些性能指標目前居國際工業(yè)制動器用摩擦材料領導的絕對領先水平。
綜上所述,本研究填補了我國同類研究的空白,達到國際領先水平,產(chǎn)品市場前景廣闊,經(jīng)濟效益顯著,具有廣泛的推廣應用價值。
自上世紀70年帶中期以后,國際上先進工業(yè)國家開始開發(fā)并逐漸普遍使用無石棉型半金屬摩擦材料。半金屬型摩擦材料在國際上已經(jīng)是技術相對成熟的產(chǎn)品,目前在汽車制動行業(yè)及工業(yè)制動的中小功率機構的制動中被廣泛使用;我國相對還比較落后,但已開始在汽車工業(yè)廣泛使用(高檔汽車使用的半金屬型摩擦材料仍需要大量進口),工業(yè)制動裝置也開始大量推廣使用。由于半金屬型摩擦材料具有成本低、制造工藝相對簡單,低溫(350℃以下)摩擦性能較好,所以仍然是國內外中小功率機構制動和汽車制動中摩擦材料的發(fā)展趨勢。
對于重負荷、高溫工況的工業(yè)制動摩擦材料,目前國際上使用較多的是粉末冶金摩擦材料。但隨著設備的大型化和超大型化及其機構驅動功率的大型化和超大型化發(fā)展,粉末冶金材料仍然不能較好的解決高溫(600℃以上)、高速(90m/s以上)工況條件下的制動性能問題。所以,其發(fā)展趨勢必然朝著具有更高技術含量的新材料、新工藝(如陶瓷復合材料、碳碳復合材料)方向發(fā)展。
目前,我國年產(chǎn)大型和超大型港口裝卸設備及冶金特種起重機等總量約1300臺套(其中岸邊集裝箱起重機約200臺,堆場集裝箱起重機約400臺;1250t以上大型卸船機、裝船機、斗輪堆取料機及啟閉機等200臺套以上、冶金特種起重機500臺);預計至2010,每年會以10~15%的速度增長。這些大型和超大型設備平均每臺需要高性能、耐高溫摩擦材料的重負荷制動裝置在6~10臺,年總需求量約在7800~13000臺套,年需求各種規(guī)格的陶瓷基復合材料襯墊約30000~50000片,產(chǎn)值約為1200萬~2000萬元。國際市場年需求量約在50000片,按國際市場價格產(chǎn)值約1500萬美元(約合人民幣1.2億)。此外,每年的備件需求預計在30000片左右。陶瓷基復合材料襯墊形成商品后將很快會得到推廣使用并迅速主控國內市場。因而,本摩擦材料預計將會有著廣闊的市場前景。