张兴旺，王明智，陈澍军

（1 中车唐山机车车辆有限公司 产品研发中心，河北唐山 063035；2 燕山大学 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室，河北秦皇岛 066004）

随着我国高速铁路的不断发展，列车的提速对制动材料提出了更高的要求。目前，高速列车基础制动装置通常采用盘形制动，利用制动闸片与制动盘摩擦产生的制动力实现减速或停车。在制动过程中，制动闸片不仅要承受高温、高压、冲击载荷和交变应力等综合作用，同样需要有足够的机械性能和稳定的摩擦系数；并且随着列车速度的提升，制动负荷也越来越大，制动时产生的热能及热冲击也大大增加［1］。这对制动闸片摩擦材料带来严峻的考验：传统材料逐渐无法满足当前轨道交通发展带来的需求，轨道交通新材料的应用已经成为发展趋势。开展新材料的研究，突破复兴号动车组的核心技术和关键部件、加快关键部件的创新深化研究成为当务之急。

图1 高速列车制动闸片外形

1 传统粉末冶金制动闸片

1.1 材料组成

高速列车制动闸片为铜基粉末冶金摩擦材料。粉末冶金摩擦材料由基体组元、润滑组元和摩擦组元3 部分组成［2］。

基体组元对于材料的力学性能和摩擦性能至关重要；粉末冶金摩擦材料中，基体组元保证了材料的承载能力、热稳定性及耐磨性，其作用机理是以机械结合方式将摩擦颗粒和润滑剂保持于其中，形成具有一定力学性能的整体。另外，基体作为承受载荷和传导热量主体，还为摩擦热的逸散提供了主要通道。……