لنت ترمز
مواد مورد استفاده

مهم‌ترین خصوصیاتی که در زمان انتخاب موارد برای ساخت لنت‌های ترمز مد نظر قرار می‌گیرند، به شرح زیر است:
قابلیت ماده برای مقاومت در برابر محو شدن عملکرد ترمز، که به‌دلیل افزایش دمای ماده بر اثر تبدیل انرژی جنبشی به انرژی گرمایی رخ می‌دهد.
تأثیرات رطوبت بر محو شدن عملکرد ترمز. تمامی سامانه‌های ترمز به‌گونه‌ای طراحی می‌شوند که دست کم به‌طور موقت در برابر آب از خود مقاومت نشان دهند.
قابلیت بازیابی سریع از افزایش دما یا رطوبت، و ارائهٔ سطوح اصطکاک تقریباً یکسان در هر نقطه‌ای از فرایند خشک‌شدن یا خنک‌شدن.
ضریب اصطکاک لنت‌های ترمز امروزی باید به‌اندازه‌ای پایین باشد که از قفل‌شدن چرخ‌ها جلوگیری کند و در عین حال باید به اندازه‌ای بالا باشد که نیروی متوقف‌سازی کافی را فراهم کند. ضریب‌های اصطکاک برای مواد تشکیل‌دهندهٔ لنت‌های ترمز معمولاً میان ۰٫۳ تا ۰٫۵ است.
قابلیت مقاومت در برابر خوردگی بر اثر اصطکاک، اما نه به‌حدی که به‌بهای حفظ عمر لنت‌ها، منجر به خوردگی سریع‌تر دیسک‌های ترمز شود.
قابلیت مادهٔ تشکیل‌دهندهٔ لنت برای تماس یک‌نواخت و متعادل با سطح دیسک یا کاسه. برخی مواد مورد استفاده پس از مدتی قطعه‌قطعه می‌شوند یا باعث تشکیل حفره، فرورفتگی یا وارد آمدن صدمه‌های دیگر بر سطح مورد تماس خود می‌شوند.
قابلیت ایجاد نیروی اصطکاک مناسب همزمان با عملکرد خوب و بی‌صدا.
مؤلفهٔ دیگری که برای انتخاب مادهٔ تشکیل‌دهندهٔ لنت مد نظر است، میزان تراکم‌پذیری آن است؛ اگر این مواد بیش از اندازه تراکم‌پذیر باشند، مسافت توقف خودرو بیش از اندازه زیاد خواهد بود. مواد سازندهٔ لنت‌های ترمز همچنین باید منفذدار و نفوذپذیر نیز باشند تا آب نتواند بر روی ضریب اصطکاک آن‌ها تأثیر بگذارد.
پس از جنگ جهانی اول و با افزایش سرعت حرکت خودروها، پنبه نسوز یا آزبست به‌عنوان ماده‌ای معمول در ساخت لنت‌های ترمز مورد استفاده قرار گرفت؛ چرا که تحقیقات نشان داده‌بود که خواص این ماده، امکان دفع حرارت (که می‌توانست به ۲۶۰ درجه سلسیوس (۵۰۰ درجه فارنهایت) نیز برسد) را همزمان با ارائهٔ اصطکاک لازم جهت متوقف‌کردن یک وسیلهٔ نقلیه، فراهم کند. با این حال، با آشکار شدن تدریجی خطراتی که پنبه نسوز متوجه سلامتی انسان می‌کرد، لازم بود که ماده‌ای دیگر برای ساخت لنت‌های ترمز پیدا شود. در کشورهای جهان اول، مواد ارگانیک غیرآزبستی (NAO) به‌طور گسترده‌ای جایگزین پنبهٔ نسوز در ساخت لنت‌های ترمز شدند. امروزه مواد مورد استفاده در ساخت لنت ترمز در یکی از چهار ردهٔ اصلی زیر طبقه‌بندی می‌شوند:
مواد غیرفلزی – این مواد از ترکیبی از مواد مصنوعی تنیده‌شده در کامپوزیت، و اصولاً در قالب سلولز، آرامید، پلی‌اکریلونیتریل و شیشهٔ نفوذپذیر ساخته می‌شوند. این مواد به دیسک‌ها آسیب کمی می‌رسانند، اما مقدار زیادی گرده تولید می‌کنند و در نتیجه از عمر کوتاهی برخوردار هستند.
مواد نیمه‌فلزی – مواد مصنوعی ترکیب‌شده با مقادیر متفاوتی از براده‌های فلزات. این مواد نسبت به لنت‌های غیرفلزی از سختی بیشتر، مقاومت بیشتر در برابر محو شدن ترمز و عمر بیشتر برخوردار هستند؛ اما صدمهٔ بیشتر به دیسک یا کاسهٔ ترمز وارد می‌کنند و در نتیجه دیسک‌ها/کاسه‌های ترمز زودتر نیاز به تعویض پیدا می‌کنند. علاوه بر این، این مواد برای ایجاد گشتاور ترمز، نسبت به لنت‌های غیرفلزی نیازمند نیروی تحریک‌کنندهٔ بیشتری هستند.
مواد کاملاً فلزی – این لنت‌ها فقط در خودروهای مسابقه‌ای به‌کار می‌روند و از فولاد منفذدار بدون هیچ‌گونه افزودنی مصنوعی دیگر ساخته شده‌اند. این نوع لنت‌ها از عمر بسیار بالایی برخوردارند، اما در کنار این که نیروی زیادی را برای کاهش سرعت خودرو طلب می‌کنند، باعث خوردگی سریع‌تر دیسک‌های ترمز نیز می‌شوند. علاوه بر این، صدای تولیدی این نوع لنت‌ها نیز بسیار زیاد است.
مواد سرامیکی – این مواد که از خاک رس و چینی ترکیب‌شده با براده‌ها و رشته‌های مس ساخته می‌شوند، دارای میزان متعادلی از دوام لنت‌های فلزی و چسبندگی و مقاومت لنت‌های ساخته‌شده از مواد مصنوعی در برابر محو شدن هستند. با این حال، کاستی اصلی این نوع لنت‌ها این است که برخلاف سه نوع دیگر و با وجود استفاده از فلز مس (که دارای رسانایی گرمایی بالایی است)، لنت‌های سرامیکی عموماً در پراکنده‌کردن گرما خوب عمل نمی‌کنند و این موضوع در نهایت می‌تواند موجب تاب‌برداشتن لنت‌ها یا سایر قطعات سامانهٔ ترمز شود. با این حال، به این دلیل که مواد سرامیکی باعث کاهش صدای ترمز و رساندن آن به حدی کمتر از توانایی شنوایی انسان می‌شوند، به‌طور استثنائی بی‌صدا محسوب می‌شوند.
در ساخت لنت‌های ترمز، رزین فنول فرمالدهید غالباً به‌عنوان پیونده استفاده می‌شود. گرافیت می‌تواند علاوه بر مادهٔ پیوند دهنده، نقش مادهٔ اصطکاکی را نیز ایفا کند. مادهٔ دیگری که معمولاً به‌عنوان مادهٔ اصطکاکی استفاده می‌شود، زیرکونیم سیلیکات است. یک تولیدکنندهٔ لنت ایتالیایی تحقیقاتی را انجام داده‌است که طبق آن می‌توان از سیمان به‌عنوان یک مادهٔ پیونده ارزان و با مصرف انرژی کمتر استفاده کرد. در جدول زیر نمایانگر خلاصه‌ای از مواد تشکیل‌دهندهٔ یک لنت ترمز معمولی است:
| 0 | 1 |
| --- | --- |
ماده: ٪ بر پایه وزن
گل سفید (گچ فرنگی): ۳۱٫۶
پودر برنز: ۱۵
گرافیت: ۱۰
ورمیکولیت: ۱۶
رزین فنولی: ۱۶
الیاف فولاد: ۶
ذرات لاستیکی: ۵
«گردهٔ اصطکاک»: ۵
خاک: ۳
الیاف آرامید: ۲
مؤلفه‌های زیست‌محیطی مختلفی بر انتخاب مواد مورد استفاده در ساخت لنت‌های ترمز حاکم هستند. برای مثال، لایحهٔ SSB 6557 که در سال ۲۰۱۰ در ایالت واشینگتن ایالات متحده به تصویب رسید، میزان مجاز استفاده از مس در مواد اصطکاکی را محدود می‌کند تا رفته‌رفته به میزان ناچیزی از کاربرد این ماده منجر شود؛ زیرا سطوح زیاد استفاده از مس، تأثیرات منفی و زیان‌باری بر حیات آبزیان دارد. ترکیبات مختلفی از مواد برای جایگزینی مس در لنت‌های ترمز توسعه یافته‌اند، اما هنوز جایگزین مستقیمی برای آن موجود نیست.