摩擦材料发展史（一文了解13大摩擦材料用矿物）
摩擦材料发展史（一文了解13大摩擦材料用矿物）4、硅灰石云母粉在摩擦材料表面易形成润滑性能良好的固体润滑膜，有利于提高材料的耐磨性能。2、滑石滑石是层状结构的硅酸盐矿物，作为摩擦材料中矿物减摩调控填料，具有明显的减摩效果，另外它与树脂具有良好的粘合能力，也可以提高块状树脂基摩擦材料的强度。3、云母
矿物材料具有无毒、耐热性及化学稳定性好、无污染等优异的物理化学性质，且部分材料具有天然的纤维状、层状等特殊形貌结构，对摩擦材料的性能具有显著影响，是当前摩擦科学和工程领域关注的重点对象。
目前，摩擦材料用矿物材料主要包括：石墨、滑石、云母、硅灰石、重晶石、海泡石、膨胀蛭石、水镁石、锆石、刚玉、沸石、硅藻土、辉钼矿、叶蛇纹石、类水滑石等。
1、石墨
石墨是摩擦材料中最常用的层状减摩调控矿物材料，是树脂基摩擦材料中必不可少的摩擦性能调节剂，不仅可以维持摩擦材料高而稳定的摩擦系数、良好的导热性能、降低其磨损率，还可以加速分散复合材料表面的摩擦热，提高摩擦材料的热稳定性。石墨与Sb2S3结合使用时，对摩擦材料的摩擦稳定性及抗热衰退性能效果更佳。
2、滑石
滑石是层状结构的硅酸盐矿物，作为摩擦材料中矿物减摩调控填料，具有明显的减摩效果，另外它与树脂具有良好的粘合能力，也可以提高块状树脂基摩擦材料的强度。
3、云母
云母粉在摩擦材料表面易形成润滑性能良好的固体润滑膜，有利于提高材料的耐磨性能。
4、硅灰石
硅灰石具有针状特性及低热膨胀性、优良的抗热冲击性，是短纤维石棉的理想代用品。高摩擦系数硅灰石替代石棉制备的摩擦材料主要应用在刹车片、阀塞、汽车离合器等领域。针状硅灰石粉部分取代石棉的制动补片综合性能良好。
粉末状的硅灰石可以提高复合材料的摩擦系数并降低磨损率，纤维状的硅灰石有助于复合材料形成光滑的接触平台，减少磨损。
5、重晶石
重晶石作为摩擦材料用矿物增摩调控材料，不仅能够提高和稳定摩擦系数，还能降低磨损和制动噪音。重晶石在高温下能够形成相对稳定的摩擦界面，可防止摩擦对制动盘表面的擦伤，使摩擦副表面更加光洁。
6、海泡石
海泡石是一种富镁的纤维状硅酸盐粘土矿物，在摩擦材料中加入海泡石胶体代替石棉作增强基料，可使其具有韧性好，抗拉和抗弯度大，冲击强度高，抗高温衰退性好，磨损小，特别是高温磨损小。
7、蛭石
膨胀蛭石凭借其优异的物理化学性能以及无污染的特点，可以作为降噪减震和环保的矿物调控原料用于摩擦材料中。特别是在盘式制动片中，膨胀蛭石可以明显地降低制动噪声和制品密度，减少摩擦材料制品表面的静电粘结物，并增加制品弹性。
8、水镁石
具有板状晶形的水镁石结构发生畸变时会变成纤维状的水镁石纤维。水镁石纤维具有挠性和柔性，弹性模量为13800MPa，抗拉强度约为900MPa，属于中等强度纤维材料。因其含有一定量的结晶水，在阻燃、抵抗明火和耐高温火焰方面作用显著。水镁石纤维在天然矿物纤维中的抗碱性能最优，但抗酸性能差，易受酸雨等恶劣天气影响。水镁石纤维易研磨成细粒，在摩擦材料中的添加量最多可达40%。并且水镁石纤维的许多物理性能与温石棉类似，作为摩擦材料中的增强和阻燃组分具有良好的表现。
9、锆石和刚玉
锆石和刚玉的硬度很大，属于硬质填料，增摩效果良好。在摩擦材料中添加少量锆石或刚玉，就可发挥良好的增摩效果，并且制动噪声也较低。
10、沸石和硅藻土
作为摩擦材料用矿物摩擦性能调控原料，沸石和硅藻土具有优异的吸附性能，可以充分吸收制品在高温下分解的小分子物质（气态或液态水分子）、制动摩擦时在摩擦副表面产生的热量以及制动噪音，能明显改善热衰退造成的不利影响并降低摩擦噪声。
11、辉钼矿
辉钼矿是层状结构的硫化物矿物，化学式为MoS2。常温下，辉钼矿的摩擦系数低（0.03～0.15）；温度高于350℃时，会在空气氛围中氧化分解生成MoS3和SO2气体，导致摩擦系数增大。因此，辉钼矿常被用作高温增摩调节剂。但是辉钼矿价格昂贵，作为摩擦性能调节剂多用于高档摩擦材料制品中。
12、叶蛇纹石
叶蛇纹石在高温下的相变产物镁橄榄石（在793℃）和顽辉石 镁橄榄石（在831℃）在摩擦材料中具有增强和减摩的作用。近年来，叶蛇纹石（含羟基的层状结构硅酸盐矿物）与橡胶或者树脂制成的复合减摩材料开始被尝试用于铁路轮轨减摩-修复领域，效果良好。
13、类水滑石
类水滑石作为层状双金属氢氧化物，在对摩擦材料进行减摩调控方面也受到了越来越多的关注。类水滑石具有明显的热失重和吸热反应，可以吸收摩擦热。在高温下，类水滑石发生相变，逐渐向尖晶石类矿物转变，对摩擦材料制品的物理力学性能具有增强作用。类水滑石作为润滑减摩、修复调控材料具有良好的应用前景。
参考资料：[1] 赵晓光 欧阳静 张毅 等.矿物基摩擦材料的研究进展[J].材料导报 2019 33(6):1860-1868.
