1. 핵심 기능과 메커니즘은
마찰 계수를 안정화합니다.
미세 절삭 효과: 갈색 코런덤 입자(모스 경도 ≥ 9)가 제동 시 듀얼 디스크(브레이크 디스크) 표면에 박혀 미세 홈을 형성하고, 표면 거칠기를 증가시켜 제동 초기 단계에서 표면이 매끄러워서 발생하는 ‘미끄러짐’을 방지하고 마찰 계수를 더욱 안정적으로 유지합니다(0.35~0.45 범위로 유지).
“스틱 슬립” 현상 방지: 각진 입자가 브레이크 패드와 브레이크 디스크 사이의 접착층을 파괴하여 저주파 브레이크 소음(예: “삐걱거리는 소리”)을 억제합니다.
내마모성과 수명을 향상시킵니다.
골격 지지 기능: 브레이크 패드의 마찰층의 단단한 골격으로 기계적 전단력의 60% 이상을 지지하여 수지, 흑연 등의 연성 부품의 마모율을 감소시키고, 사용 수명을 약 20~30% 연장합니다.
고온 내마모성: 300~600℃(용융점 2050℃)의 제동 온도에서 구조적 안정성을 유지하고, 고온 연화로 인한 마모 심화를 방지합니다.
열 관리 성능 최적화
열교 기능: 열전도도(~30 W/m·K)가 수지 매트릭스보다 10배 이상 높아 마찰열을 백플레이트로 전도하는 속도를 높이고, 표면 온도를 100~150℃ 낮추며, 열 붕괴를 방지합니다(브레이크 고장 방지).
열팽창 매칭: 금속 섬유 및 세라믹 섬유와 협력하여 브레이크 패드의 고온 부피 팽창을 억제하고 브레이크 간극의 안정성을 유지합니다.
2. 실제 적용에서의 기술적 세부 사항
매개변수 일반적인 값/요구 사항 성능에 미치는 영향
첨가 비율 5–15 wt% 너무 낮음 → 마찰이 불안정함; 너무 높음 → 브레이크 디스크 손상
입자 크기 분포 80–200 메시(주요) 거친 입자(80 메시)는 절삭력 향상, 미세 입자(200 메시)는 소음 감소
입자 모양 다각도(비구형) 기계적 결합력 향상 및 제동 반응 속도 향상
고온 잔류 강도 >90%(800℃ 시험) 극한 제동 시 구조적 무결성 보장
3. 다른 마찰재와의 성능 비교
재료 유형 장점 한계 적용 가능 시나리오
브라운 코런덤 높은 경도, 낮은 비용, 우수한 열 안정성 브레이크 디스크 마모 증가 가능 중대형 차량, 상용차의 주요 소재
지르코늄 실리케이트 낮은 마모, 우수한 소음 감소 높은 단가(브라운 코런덤의 2~3배) 고급 차량, 정숙성이 높은 경우
알루미나 세라믹 섬유 우수한 열 감쇠 저항성 높은 취성, 경화 부위 발생 용이 레이싱카, 고온에서 잦은 제동
IV. 산업 응용 동향 및 과제
개발 동향:
복합 제형: 세라믹 섬유와 티탄산칼륨 휘스커를 복합하여 소음 감소와 열 감쇠 저항성을 모두 고려했습니다(예: 보쉬 ECO 시리즈).
표면 개질: 실란 코팅은 갈색 코런덤 입자를 덮어 브레이크 디스크의 긁힘을 줄입니다(마모율 15% 감소).
기존의 과제:
마모 균형: 높은 경도로 인한 브레이크 디스크 마모는 입자 크기 비율을 최적화(예: 200메시 미분말 비율 증가)하여 제어해야 합니다.
환경적 압력: 제조 공정에서 높은 에너지 소비로 인해 아크로 폐열 회수 기술(예: 생고뱅의 “탄소 제로 브라운 코런덤” 프로젝트) 적용이 촉진됩니다.
요약: 브라운 코런덤의 핵심 가치
경제적: 마찰 성능과 수명의 균형을 이루는 데 드는 비용이 저렴하며, 브레이크 패드 공식 비용의 8~12%를 차지합니다.
신뢰성: 제동력의 고온 안정성을 보장하고 빈번한 제동 시나리오(예: 산악 도로, 대형 트럭)에 적응합니다.
대체 불가능성: 각진 단단한 입자의 미세 절단 메커니즘으로, 이를 완전히 대체할 수 있는 더 나은 재료는 없습니다.
참고사항: 최신 브레이크 패드는 20개 이상의 구성 요소(수지, 강철 섬유, 흑연 등)로 이루어져 있으며, 갈색 코런덤은 “마찰 골격”으로서 중요한 역할을 합니다.