合成材料
由于铸铁闸瓦的摩擦系数在高速时迅速下降,故高速车辆制动闸瓦可采用合成材料。它是由有机树脂粘结剂（如酚醛树脂）、金属或化合物粉末（如铁、铜、铅与氧化铁、氧化铝等）和摩擦润滑调节剂等经充分混炼后成型加工、焙烧而成,它将材料与制品工序合二为一。改变合成材料的配比,可使合成闸瓦获得不同的摩擦系数,我国目前研制的合成闸瓦分低摩擦系数合成闸瓦和高摩擦系数合成闸瓦。合成材料闸瓦的主要优点是：
1、摩擦性能可按需要进行调整。
2、耐磨性好，使用寿命长。
3、节约铸铁材料。
4、对车轮踏面的磨耗小，可延长车轮使用寿命。
5、重量轻，一般只为铸铁闸瓦的1/2-1/3.。
6、可避免磨耗铁粉的污损及因制动喷射火星而引起火灾事故，并减轻对电气设备的不良影响。
7、摩擦系数从比较平稳并能保证有足够的制动力。
8、由于摩擦系数值可以充分提高，采用合成闸瓦与小直径的制动缸配套，可节约压缩空气，在高坡地区连续制动时可缩短再充气时间，提高列车在坡道地区运行的安全性。但合成材料闸瓦也存在不足：其一是材料的导热性差,制动时摩擦热量难以散发，因而车轮温度升高明显，甚至产生热裂；其次是在湿润状态下,摩擦系数显著下降,即列车制动受天气环境影响大,在雨雪天气制动能力下降；此外,合成材料闸瓦与车轮踏面反复磨合后,使二者间的粘着系数降低,导致列车制动时车轮滑行而引起踏面擦伤。合成材料闸瓦在高速列车发展的早期曾得到了广泛的重视与应用,如我国双层旅客列车上就采用了这种制动闸瓦材料,但因其在高温下磨损急剧增加,限制了合成材料闸瓦只能在一定范围内使用列车运行速一般不应高于200km/h,其制动处温度一般不能超250℃此外,合成材料闸瓦的“全天候”也不适应列车营运重载化的发展趋势。
粉末冶金材料
粉末冶金材料是以金属粉末为基体,适当添加摩擦剂、润滑剂等成分,通过压制成型、可控高温烧结（900-1050℃）而制得。粉末冶金闸瓦具有高而稳定的摩擦系数,耐磨损,导热性优良、抗热裂性好,雨雪天气环境下摩擦系数稳定等优点。其缺点是对车轮刮削倾向大。粉末冶金闸瓦不仅在质量与性能上有突出的优点,而且在组分设计、产品多样化上也极具灵活性。目前,粉末冶金闸瓦主要有铁基和铜基材料两大类,铜基粉末冶金闸瓦虽原材料贵重,但因其导热性极佳,本身抗热裂,且对制动盘和车轮的热按伤隐患小,故也具有较高的应用价值。为充分发挥粉末冶金材料的性能潜力,以铜铁镍合金为基体的粉末冶金闸瓦已在日本应用,其列车的运行速度可高达350km/h。粉末冶金材料闸瓦。
复合材料
为满足铁路营运高速化、重载化、车辆的轻量化以及在规定范围内刹车的要求,材料学家已研究、应用了新型复合材料闸瓦,主要有C/C纤维复合材料和金属基复合材料。C/C纤维复合材料是用碳纤维强化碳基体的复合材料,具有质轻、高强度、高模量、低热膨胀系数、高抗裂性和优良的耐高温性能,能在1000℃温度下正常工作。它已在飞机和赛车上得到了广泛的应用，法国已在TGV高速列车上使用了这种复合材料制动装置,效果显著。金属基复合材料是以铝为基体、以均匀分布的陶瓷颗粒为强化相,它克服了铝材热稳定性差、耐磨性欠佳的缺点,具有较高的强度、优良的耐热性与抗裂性。
结论
列车制动闸瓦工作失效主要形式为磨损,严重时为磨粒磨损和粘着磨损,在制动温度较高时,氧化磨损的作用也不可忽视。目前用于制动闸瓦的材料有铸铁、合成材料、粉末冶金材料和复合材料等4大类,将上述各种制动材料进行组合而获得优异特性也是今后闸瓦材质的发展方向之一,如在合成闸瓦中掺人铸铁片等闸瓦已有部分应用在选择应用闸瓦材料时应主要考虑列车运行速度和运行气候环境等两大因素。从铁路车辆运行高速化、营运重载化和车体轻量化发展趋势来看,复合材料是首选的摩擦制动材料,故各国都加强了对复合材料闸瓦的研制、生产与推广应用。
建议
我国合成闸瓦标准可考虑增加现场使用情况测评，如记录一定数量的闸瓦装车运行一定里程后的使用情况。对反馈回来的信息，结合物理力学性能、制动摩擦性能的测试结果加以对比分析，将有助于相关标准的完善和闸瓦质量的提高。
闸瓦合成的材料
发表时间：2014-10-10 10:25 作者：admin 来源：未知 浏览：
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