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汽车制动摩擦副是汽车制动系统的关键安全部件,国外汽车制动摩擦材料在材质、制造工艺等方面都取得了重大的进展,出现了多种新型无石棉汽车制动摩擦材料,与国外相比,我国摩擦材料还有一定的差距,尤其是汽车行驶速度的提高要求摩擦材料能够在高温下具有稳定的摩擦磨损性能。新型摩擦材料的开发往往具有很强的经验依赖性,且评定摩擦材料配方需要考虑的因素包括力学性能、摩擦磨损性能和成本等诸多方面。因此,新型高性能摩擦材料的研究和应用是一个复杂的系统工程,存在诸多挑战。本文主要通过对现有摩擦副进行分析,研究了汽车制动摩擦副的失效机理,对汽车制动摩擦材料进行配方的正交优化设计,得出各组分在不同温度下的影响次序,总结了多纤维增强对汽车制动摩擦材料性能的影响,开发出高性能少金属汽车制动摩擦材料。使用DS-MSM定速摩擦试验机考察了研制的新型汽车制动摩擦材料在不同温度下的摩擦磨损性能,并测试了摩擦材料的冲击强度、硬度等力学性能。运用SEM和EDS对样品的磨损表面进行了分析,讨论了不同温度范围内的摩擦磨损机理,并与国内外优质的摩擦材料进行性能对比。通过对试验结果的研究和分析得出:以腰果油改性树脂与丁腈胶粉共混,芳纶浆粕、矿物纤维、陶瓷纤维、铜纤维和钢纤维混杂增强,所研制的多纤维混杂汽车制动摩擦材料具有足够的机械性能和优越的摩擦磨损性能,当钢纤维含量为2.5%,总纤维含量在30.5%时,综合性能最好。汽车制动摩擦材料在各温度范围内表现出不同的主要磨损方式,低温下(≤150℃),以粘着磨损和磨粒磨损为主,中温下(150℃～250℃)以磨粒磨损和氧化磨损为主,高温下(≥250℃)以氧化磨损和疲劳磨损为主。以腰果油改性树脂与丁腈胶粉共混,矿物纤维、陶瓷纤维、纤维素纤维和钢纤维混杂增强,所研制的少金属汽车制动摩擦材料具有足够的机械性能和优越的摩擦磨损性能,当陶瓷纤维含量为10%,总纤维含量在32%时,综合性能最好。和其他国内外优质产品相比,研制的少金属汽车制动摩擦材料摩擦系数变化较为平稳,磨损率适中,制动过程中无噪音,抗热衰退性能较好。