1. 核心功能與機制
穩定摩擦係數
微切削作用：棕剛玉顆粒（莫氏硬度≥9）在煞車時嵌入雙碟（煞車碟盤）表面，形成微溝槽，增加表面粗糙度，避免煞車初期因表面光滑而產生的“打滑”，使摩擦係數更穩定（維持在0.35-0.45範圍內）。
防「黏滑」現象：角狀顆粒破壞煞車片與煞車碟盤之間的黏著層，抑制低頻煞車噪音（如「吱吱聲」）。
提高耐磨性和壽命
骨架支撐作用：作為煞車片摩擦層的硬骨架，承受60%以上的機械剪切力，降低樹脂、石墨等軟質成分的磨損率，延長使用壽命約20-30%。
耐高溫磨損：在煞車溫度300-600℃（熔點2050℃）下維持組織穩定性，防止因高溫軟化而加劇磨損。
優化熱管理性能
熱橋作用：導熱係數（~30 W/m·K）比樹脂基體高10倍以上，加速摩擦熱向背板傳導，降低表面溫度100–150℃，避免熱衰減（防止煞車失靈）。
熱膨脹匹配：與金屬纖維、陶瓷纖維配合，抑制煞車片高溫體積膨脹，維持煞車間隙穩定。
2.實際應用中的技術細節參數
典型值/要求 對性能的影響
添加比例 5–15 wt% 過低→摩擦不穩定；過高→損壞剎車盤
粒度分佈 80–200 目（占主導地位） 粗顆粒（80 目）增強切削力，制動顆粒（200 目） 多角形功率降低餘角力（80 目）增強切削力，制動顆粒（200 目）降低噪音速度極合速度極度電角強度（
非球形顆粒 高功率，製動強度，低功率極極響應
速度>90%（800℃測試） 確保極端制動下的結構完整性
3、與其他摩擦材料的性能對比
材料類型 優點 局限性 適用場景
棕剛玉 硬度高、成本低、熱穩定性好 可能會增加剎車盤的磨損 中重型車、商用車的主要材料矽酸鋯 磨損小、降幅效果好單價低的低效單價（低木木）對鋼 2-3 倍陶瓷效果
2-3 倍。
優異的抗熱衰減性能 脆性大，易產生硬點 賽車、高溫頻繁制動
IV.產業應用趨勢及挑戰
發展趨勢：
複合配方：使用陶瓷纖維與鈦酸鉀晶須複合，兼顧降噪與抗熱衰減（如BoschECO系列）。
表面改質：矽烷塗層覆蓋棕剛玉顆粒，減少煞車盤刮傷（磨損率降低15%）。
現有的挑戰：
磨損平衡：高硬度造成的煞車碟盤磨損需要透過優化粒度配比（如增加200目細粉的比例）來控制。
環境壓力：製造過程能耗高，推動電弧爐餘熱回收技術的應用（如聖戈班「零碳棕剛玉」計畫）。
總結：棕剛玉的核心價值
經濟性：低成本實現摩擦性能與壽命的平衡，佔剎車片配方成本的8-12%；
可靠性：保證制動力的高溫穩定性，適應頻繁制動場景（如山路、重卡）；
不可替代性：棱角硬質顆粒的微切削機理，目前尚無更好的材料完全取代它。
注意：現代煞車片需要協調20+種成分（樹脂、鋼纖維、石墨等），棕剛玉作為「摩擦骨架」起著至關重要的作用。