Ưu điểm nổi bật của phanh gốm

Từ “gốm” tạo ra cho nhiều người một cảm giác dễ vỡ. Nhưng gốm kỹ thuật hóa lại cực kỳ cứng, thậm chí chúng được liệt vào danh sách một trong những vật liệu kỹ thuật cứng nhất.

Phanh gốm trên một chiếc BMW hiệu suất cao.

Về cơ bản, gốm không phải là vật liệu hữu cơ (trong số đó chỉ có polymer là hữu cơ), mà cũng không phải là một loại kim loại. Bên cạnh những đồ gốm thường thấy, thì kính, kim cương hay đá than chì cũng được xếp vào hạng mục “gốm”.

Xuất hiện vào nửa đầu thập kỷ 90 của thế kỷ trước, một vài hãng sản xuất ô tô đã bắt đầu sử dụng má phanh gốm thay cho loại má phanh thông thường vốn hay bị khách hàng phàn nàn về tiếng ồn phanh, bụi bẩn và nhanh mòn. Sự khác biệt chính là ở lớp vật liệu ma sát làm má phanh.

Vật liệu gốm giúp cơ cấu phanh hoạt động tốt ngay cả ở nhiệt độ cao. Thực tế cho thấy, chúng ít gây mòn cả má, đĩa phanh và cũng ít ồn hơn. Cấu trúc gốm hấp thụ âm thanh và những rung động nằm trong dải tần số mà con người nghe thấy.

Đĩa phanh bằng gốm bền hơn loại đĩa phanh bằng thép truyền thống gấp 4 lần, nên chủ xe gần như không cần phải thay đĩa phanh trong suốt thời gian sử dụng xe. Thêm vào đó, má phanh cũng sẽ bền hơn.

Ngày nay, phanh gốm có trong danh mục tùy chọn cho khách hàng mua tất cả các xe hiệu Ferrari, hầu hết xe Lamborghini, Porsche và Bentley Continental GT Diamond. Hiện có hơn một nửa số khách mua Ferrari và 6% khách mua Audi RS4 chọn lắp thêm phanh gốm.

Từ năm 2016, Audi và SGL Group đã triển khai dự án vận hành dây chuyền sản xuất tự động phanh gốm. Ông Robert Koehler, Tổng giám đốc SGL cho biết, với quy trình sản xuất mới này, giá thành của một đĩa phanh đã giảm từ khoảng 465 USD xuống còn 350 USD.

Trong khi đó, Giám đốc khu vực châu Âu Công ty CSM (chuyên nghiên cứu, tư vấn và cung cấp thông tin về thị trường ô tô), ông Antonio Ferreira, tỏ vẻ hoài nghi về khả năng phổ biến phanh gốm trên thị trường. Ông cho rằng, cần phải sản xuất với khối lượng rất lớn mới có thể hạ giá thành. “Các nhà cung cấp sẽ phải giảm giá bán xuống chỉ còn 2 con số mới có thể thuyết phục được khách hàng”, ông Antonio Ferreira khẳng định.

Ngay tại Brembo - hãng sản xuất phanh ô tô nổi tiếng của Italy với 60% thị phần thị trường phanh ô tô thể thao hạng sang và các dòng xe sang trọng, phanh gốm cũng chưa được đưa vào sản xuất đại trà. Vấn đề cốt lõi trong nỗ lực hạ giá thành của đĩa phanh gốm là phải đơn giản hóa quá trình sản xuất. Vấn đề này không thuộc phạm trù cơ khí, mà là hóa học, vì nguyên liệu sản xuất đĩa phanh là bột carbon.

Giám đốc phát triển kinh doanh Công ty Surface Transforms (Anh) cho biết, việc sản xuất đĩa phanh gốm dùng cho ô tô còn phức tạp hơn cả phanh cho máy bay. Quy trình này cũng tương tự cách mà thiên nhiên tạo ra than và các vật liệu cứng như kim cương.