鑄鐵閘瓦與合成閘瓦的選用方法

        俗話說：火車跑得快，全靠車頭帶。而火車停得穩，全憑閘瓦剎，所謂閘瓦就是火車的剎車片，位于火車車輪的踏面之上，當火車需要降速或者停靠時，便經由軔機的作用，讓車輪前后的兩片閘瓦將車輪夾緊，通過摩擦，將火車的動能轉化為熱能散入大氣，最終達到列車減速或者停車的目的。

        要完成這個動作，就要求閘瓦必須耐高溫以及摩擦熱能的消散能力。這種制動方式運作時，閘瓦的摩擦面積小，熱量的大部分負荷由車輪來承擔。特別是如今火車的速度越來越高，制動時車輪的熱負荷也越大，所以這就導致傳統的鑄鐵閘瓦在應對高速列車時，超高溫下會導致鑄鐵閘瓦出現熔化的現象，影響火車的制動效果和運行安全。所以傳統的鑄鐵閘瓦，往往應用在以東風4B為代表的火車上。

        傳統的鑄鐵閘瓦，已有100多年的使用歷史，根據材料的改進升級，主要分為早期的灰鑄鐵閘瓦（含磷量約0.2%左右）、中磷閘瓦（含磷量0.7%～1.0%），以及高磷鑄鐵閘瓦（含磷量2.5%以上）。相較而言，灰鑄鐵閘瓦的摩擦系數隨速度的提高而迅速下降,耐磨性較差，現在基本已經淘汰。中磷鑄鐵閘瓦的耐磨性大為提高，但剎車時易產生火花。含磷量最高的高磷鑄鐵閘瓦，制動時火花少，但質脆容易斷裂，所以澆鑄時須添裝鋼制瓦背以降低斷裂風險。所以在當前中低速列車中，高磷鑄鐵閘瓦是使用的主力。

    至于高速列車或電氣化列車，傳統的鑄鐵閘瓦就顯得“有心無力”，這時就輪到高摩合成閘瓦上場了。合成閘瓦又稱非金屬閘瓦，是用石棉及其他填料以樹脂或橡膠作為粘合劑混合后熱壓而成。合成閘瓦中，按其基本成分，分為合成樹脂基閘瓦和橡膠基閘瓦。按其摩擦系數高低，可分為高摩擦系數合成閘瓦和低摩擦系數合成閘瓦。

    當然合成閘瓦也是需要鋼制瓦背來加強韌性，但相比鑄鐵閘瓦，合成閘瓦重量輕，耐磨，制動時基本不會有火花產生，而且其與車輪間的摩擦系數隨速度提高的變化小，與輪軌間的制動粘著系數的變化基本一致，從而可以較好地利用粘著作用，改善制動性能和縮短停車制動距離。

    通常高摩合成閘瓦的摩擦系數約為鑄鐵閘瓦的兩倍,可使用較小直徑的制動缸和副風缸,從而減輕基礎制動裝置的重量，又能節省壓縮空氣，優點較多。低摩擦系數合成閘瓦可以直接取代傳統的鑄鐵閘瓦，適合于改造舊車之用。合成閘瓦噪音小，壽命長，以及對車輪磨損小、性價比高等方面有優勢。

    只是合成閘瓦也并非十全十美，其缺點便是導熱性能較差，摩擦所產生的熱量使車輪踏面溫度升高，甚至使踏面出現局部高溫而導致熱裂。而且在制動頻繁的區段，因為合成閘瓦的散熱效率不高，易導致車輪溫度升高，合成閘瓦局部出現過熱膨脹的現象，車輪踏面呈現溝狀磨耗，這就是合成閘瓦橫向摩擦造成的。當然隨著近些年對環保的要求，合成閘瓦因無石棉、無鉛的優勢，應用越來越多。