Τα πρώτα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν από τον άνθρωπο για το φρενάρισμα των οχημάτων είναι φυσικά υλικά όπως το ξύλο και το δέρμα.
Λόγω της χαμηλής ταχύτητας εκείνη την ώρα, η θερμοκρασία που παράγεται από τα φρένα ήταν επίσης πολύ χαμηλή. Μέχρι το 1897, οι Βρετανοί εφηύραν για πρώτη φορά αδισκόφρενοπαρόμοια με σήμερα, και ανέπτυξε μια ζώνη φρένων από τρίχες ή βαμβάκι ως κύριο υλικό. Άσφαλτος εμποτισμένη. Αυτό το υλικό χρησιμοποιήθηκε όχι μόνο για την άμαξα εκείνη την εποχή αλλά και για τα πρώτα μηχανοκίνητα οχήματα.
Οι φυσικές ίνες όπως το βαμβάκι θα γίνουν άνθρακας στους 270 βαθμούς C και θα χάσουν τις ιδιότητες τριβής και την αντοχή τους, περιορίζοντας έτσι την εφαρμογή.
Το 1908, μια πληγή αμιάντουεπένδυση τριβήςαναπτύχθηκε. Τα υλικά τριβής αμιάντου ήταν το κύριο υλικό για τα τακάκια φρένων μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1960. Σε γενικές γραμμές, η ανάπτυξη των υλικών τριβής των τακακιών φρένων έχει περάσει από τα ακόλουθα στάδια:
Πριν από το 1930, η κύρια μέθοδος ήταν η χρήση μακρών ινών αμιάντου και άλλων τύπων σύρματος (όπως το σύρμα ορείχαλκου). Το υλικό εμποτισμού εξελίχθηκε από πίσσα σε μείγμα λαδιού και κόλλας και άρχισε να αντικαθιστά τις μακριές ίνες με κοντές ίνες. Στο μεταγενέστερο στάδιο, υπήρχε μια διαδικασία ανάμειξης ξηρής θερμής έκθλιψης χωρίς προετοιμασία. Το 1930, οι χημικοί ανέπτυξαν ένα εύκαμπτο συνδετικό ρητίνης με καλύτερη θερμική σταθερότητα. Αυτό καθιστά δυνατή τη διαδικασία στεγνώματος με περισσότερα υλικά πλήρωσης και σταδιακά αναπτύσσονται τα φρένα τυμπάνου που γνωρίζουμε σήμερα.
Ο αμίαντος είναι η κύρια πρώτη ύλη για τα επόμενα 30 χρόνια. Ταυτόχρονα, τα ερευνητικά αποτελέσματα της βιομηχανίας καουτσούκ έχουν επίσης προωθήσει τη βελτίωση της διαδικασίας του υλικού τριβής. Το παρασκεύασμα επίστρωσης βουρτσίζεται με μια κόλλα μείγματος καουτσούκ και στη συνέχεια διπλώνεται ή στοιβάζεται για θερμή πίεση, η οποία χρησιμοποιείται ευρέως μέχρι σήμερα.
Το 1950, η SKWELLMAN των Ηνωμένων Πολιτειών ανέπτυξε για πρώτη φορά ένα υλικό τριβής από σκόνη σιδήρου, γραφίτη και άλλα πληρωτικά υλικά και ρητίνη ως συνδετικό, το οποίο ονομάζεται ημι-μεταλλικό υλικό τριβής.
Το 1970, αυτό το υλικό χρησιμοποιήθηκε σε δίσκοΤΑΚΑΚΙΑ ΦΡΕΝΩΝκαι εξακολουθεί να είναι ευρέως αποδεκτό σήμερα. Ένας μεγάλος αριθμός ημι-μεταλλικών τακακιών φρένων εξακολουθεί να καταλαμβάνει τις αγορές σε όλο τον κόσμο.
Από το 1960, με τη συνεχή βελτίωση του σχεδιασμού των αυτοκινήτων, οι απαιτήσεις για φρένα γίνονται όλο και μεγαλύτερες, αναγκάζοντας πολλές εταιρείες υλικών τριβής να μελετήσουν τη σχέση μεταξύ υλικών τριβής και τύμπανων/δίσκων φρένων και να αναζητήσουν εναλλακτικά υλικά για τον αμίαντο. Μετά από ανάλυση, οι άνθρωποι συνειδητοποιούν ότι η εφαρμογή αμιάντου υπόκειται σε πολλούς περιορισμούς. Οι πόροι αμιάντου είναι περιορισμένοι και η ποιότητα του αμιάντου ποικίλλει πολύ, ειδικά ο αμίαντος έχει μεγαλύτερο αντίκτυπο στην ανθρώπινη υγεία και στο περιβάλλον.
Η ύπαρξη αυτών των προβλημάτων έχει προωθήσει τη διαδικασία αντικατάστασης του αμιάντου με ίνες γυαλιού, ορυκτές ίνες και μεταλλικές ίνες. Πρόσφατα, χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερες ίνες αραμιδίου, μουστάκι τιτανικού καλίου και συνθετικές ίνες.
Τώρα οι απαιτήσεις της αυτοκινητοβιομηχανίας για τακάκια φρένων είναι: να ξεπεραστούν τα μειονεκτήματα των ημι-μεταλλικών τακακιών. μείωση της θερμικής αγωγιμότητας. μείωση της θερμικής διαστολής? ανάπτυξη νέων υλικών που διατηρούν τα χαρακτηριστικά τριβής σε ένα ευρύτερο φάσμα θερμοκρασιών. Μειώστε τη φθορά του διπλού. αναπτύξτε υλικά τριβής κατάλληλα για δίσκους φρένων από αλουμίνιο.
Τα τελευταία χρόνια, η επιτυχία των ιαπωνικών κεραμικών υλικών τριβής έχει προωθήσει την ταχεία ανάπτυξη των υλικών τριβής. Τα τακάκια φρένων που χρησιμοποιούν κεραμικά υλικά έχουν ουσιαστικά λύσει τις κύριες ελλείψεις όπως η θερμική αγωγιμότητα, η θερμική διαστολή και το τύλιγμα του δίσκου και μπορούν να διατηρήσουν τα χαρακτηριστικά τριβής σε ένα ευρύτερο εύρος θερμοκρασιών.
Σήμερα, όλο και περισσότερες αυτοκινητοβιομηχανίες και aftermarkets αρχίζουν να χρησιμοποιούνται σε μεγάλους αριθμούς και το μερίδιο αγοράς αυξάνεται ραγδαία.
