갈색 알루미늄 산화물(갈색 용융 알루미나, BFA라고도 함)은 많은 마찰재 제형, 특히 비석면 유기(NAO) 및 반금속 브레이크 패드에서 필수적인 연마 첨가제입니다.
1. 재료 프로필: 갈색 알루미늄 산화물
구성: 보크사이트(알루미늄 광석)를 코크스, 철과 함께 전기 아크로에서 용융시켜 생산합니다. 주성분은 α-Al₂O₃이지만 2~4%의 이산화티타늄(TiO₂) 과 기타 불순물(실리카, 산화철)을 함유하고 있습니다.
주요 특성(백색 알루미늄 산화물 대비):
높은 경도: 모스 경도 ~8.9(백색 알루미나의 9.0보다 약간 낮지만 여전히 매우 단단함).
높은 인성: 가장 두드러지는 특징입니다. TiO₂는 더 강한 결정 구조를 형성하여 충격으로 인한 압착이나 균열에 대한 저항성을 높여줍니다.
자가 연마: 파단 시, 벽개면을 따라 파단되어 새로운 날카로운 모서리를 드러냅니다. 이는 일관된 연마 작용을 유지하는 데 도움이 됩니다.
비용 효율성: 일반적으로 저렴한 원자재(보크사이트 대 정제 알루미나)를 사용하기 때문에 백색 산화 알루미늄보다 비용이 저렴합니다.
2. 325 메시의 중요성
입자 크기: 325메시는 평균 입자 크기가 약 44마이크론 (0.044mm)에 해당합니다. 이는 중미립 분말로 간주됩니다 .
브레이크 패드에 이 크기가 중요한 이유:
제어된 마모: 마찰 매트릭스에 균일하게 통합될 만큼 미세하며 로터에 지나치게 공격적이지 않으면서도 일관되고 예측 가능한 마찰을 제공합니다.
표면 접촉: 거친 입자와 관련된 과도한 “파기” 없이 효과적인 마찰 조절을 위해 많은 수의 접촉점을 제공합니다.
소음 완화: 입자가 매우 굵은 것에 비해 미세한 입자는 고주파 삐걱거림을 일으킬 가능성이 적지만, 제형의 균형이 여전히 중요합니다.
분산: 다른 분말(수지, 섬유, 윤활제)과 잘 혼합되어 균일한 화합물을 형성합니다.
3. 브레이크 패드 제형의 주요 기능
갈색 알루미나 325-메시는 성능을 개선하는 연마 필러 역할을 합니다 .
마찰 계수 안정제 및 수정제:
유약 현상 방지: 단단하고 날카로운 입자가 패드와 로터의 마찰 표면에 미세한 흠집을 내어 매끄럽고 마찰이 적은 유리질 층(“유약 현상”)이 형성되는 것을 방지합니다.
고온 마찰력 유지: 마찰 계면을 지속적으로 재생하여 고온에서 발생하는 마찰력 감소를 방지합니다. 뛰어난 인성 덕분에 높은 전단력에도 내구성이 뛰어납니다.
마모 관리:
패드 마모 저항성 증가: 패드 합성물의 전반적인 내구성을 향상시킵니다.
정의된 로터 마모: 제어된 연마재이므로 측정 가능한 로터 마모를 유발합니다. 이는 계산된 상충 관계입니다. 325메시 입자의 일관되고 미세한 마모는 제어되지 않거나 거친 연마재의 불규칙하고 깎아내는 마모보다 더 바람직합니다.
열 및 기계적 역할:
열전도: 산화 알루미늄은 열전도성이 좋아 마찰 계면에서 열을 발산하는 데 도움이 됩니다.
구조적 무결성: 단단한 입자는 마찰 매트릭스에 기계적 강도를 더합니다.
4. 일반적인 적용 및 제형 고려 사항
적용 분야: 견고하고 비용 효율적인 마찰 개질제가 필요한 OE 교체, 중~고성능 애프터마켓 및 상용차 브레이크 패드 에 널리 사용됩니다 .
일반적인 사용량: 일반적으로 전체 마찰 혼합물 중량 의 3%에서 8% 사이입니다. 정확한 비율은 광범위한 제형 테스트를 통해 결정되는 중요한 균형점입니다.
주요 시너지 및 균형:
윤활제 (예: 흑연, 코크스) 와 함께 작용하여 원하는 마찰 수준과 곡선(뮤 대 온도)을 생성합니다.
강화섬유 (아라미드, 강철, 유리)와 수지바인더 로 균형을 이루어야 합니다 .
갈색 알루미나는 견고하기 때문에 무거운 하중이나 공격적인 주행 시 내구성이 필요한 제형에 특히 적합합니다.
5. 장점 및 과제
장점:
비용 대비 효과적인 성능: 프리미엄 대안보다 저렴한 비용으로 뛰어난 연마 작용과 마찰 안정성을 제공합니다.
내구성 및 견고성: 더 부서지기 쉬운 연마재보다 높은 전단 응력을 더 잘 견딥니다.
안정적인 마찰력: 광범위한 온도 범위에서 안정적이고 예측 가능한 마찰 특성을 제공합니다.