高速車両用-銅ベース粉末冶金ブレーキパッド-

I. 構造構成（二重-層 / 多層-）

摩擦層（銅-ベースの複合材料）銅（Cu）をマトリックス（50％～70％）として、鉄（Fe）、錫（Sn）、グラファイト（潤滑剤、7％～16％）、二酸化ケイ素・炭化ケイ素（摩擦成分、8％～15％）等を配合。粉末冶金の真空ホットプレス焼結によって製造されます。-

スチールバックプレート高強度合金鋼（例: 30CrMnSiA）製-。機械的強度、取り付け剛性、基本的な熱伝導率を備え、摩擦層と一体焼結されています。

「銅裏打ち」の定義業界用語では、銅-ベースの摩擦層とスチール製のバックプレートのアセンブリを一般に次のように呼びます。銅-裏打ちブレーキパッド。その中心的な特徴は銅-ベースの摩擦層であり、鉄-ベース、半金属、有機ブレーキパッドと区別されます。-

高い熱伝導率（コアアドバンテージ）銅マトリックスの熱伝導率は約 401 W/(m・K) です。時速 350 ～ 380 km でのブレーキ時に発生する 300 ～ 500 度の熱を急速に放散し、熱亀裂、熱フェード、ブレーキディスクの過熱を回避します。

安定した摩擦係数高温（300～500度）でも摩擦係数は0.34～0.41で安定しています。有機材料（軟化しやすい）や鉄-ベースの材料（付着しやすい）よりもはるかに優れた性能を発揮し、制御可能な制動距離を可能にします。

耐摩耗性と長寿命摩耗率 2.9 mg/(N・m) 以下。頻繁な発進停止操作や長時間の下りブレーキに適しており、耐用年数は最大 100,000～150,000 キロメートルです。

高強度＆耐熱衝撃性焼結結合強度が高く、12～15MPaのせん断力に耐えます。耐振動性、耐熱衝撃性に優れ、ブロック落下やクラックの危険性が低いです。

銅-裏付け（銅-ベース）摩擦層は銅-ベースの粉末冶金でできており、非常に高い熱伝導率、-優れた高温安定性、優れた耐摩耗性を備えています。- 350 km/h 以上で動作する高速 EMU に使用され、比較的高価です。{4}

スチール-裏打ち（鉄-ベース / 半-金属）摩擦層には鉄-ベースまたは半金属-材料が採用されており、熱伝導率は通常であり、高温での性能は明らかです。-時速 200 ～ 250 km の電車や普通の高速列車に低コストで適用されます。{6}}

バッチングと粉末混合：銅粉、合金元素、潤滑剤、摩擦添加剤を均一にボールミリングします。

冷間プレス成形：摩擦層のグリーンボディに圧縮されます。

真空ホット-プレス焼結: スチールバックプレートと750〜850度で高圧下で一体焼結され、接合強度と緻密性を確保します。

仕上げ加工：摩擦面の研削と取り付け穴の穴あけを行い、寸法精度と平面度を保証します。

主流のアプリケーション: 銅-ベースのブレーキパッドは、Fuxing CR400 や CRH380 シリーズなどの 350 km/h 以上のモデルに標準装備されています。

環境上の制限: EU は 2025 年以降、ブレーキパッドの銅含有量を 0.5% 未満にするという要件を課しています。国内の非-銅セラミック-ベースのブレーキパッドが代替品として開発され、徐々に普及されています。

熱フェード: 超高速走行 (380 km/h 以上) または連続ブレーキは、摩擦層の軟化と摩擦係数の低下を引き起こします。

偏摩耗・ブロック落ち：不均一な取り付け、熱変形、異物の侵入は、摩擦ブロックの過度の局部摩耗または脱落につながります。

スチールバックプレートの腐食：湿気の多い環境ではスチールバックプレートが錆び、接着強度や取り付け精度が損なわれます。