趙云霞，郭山，刁帥，劉小冬，張良，王迪

中汽研汽車檢驗中心(天津)有限公司，天津 300300

0 引言

汽車用制動器襯片，俗稱剎車片，是汽車制動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其質(zhì)量優(yōu)劣直接影響汽車的制動性能，關(guān)系到汽車使用者和行人的生命財產(chǎn)安全。為保障人們的出行安全，我國在2008年發(fā)布了強制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5763—2008《汽車用制動器襯片》，對襯片的技術(shù)參數(shù)，如外觀質(zhì)量、尺寸公差、摩擦性能、剪切強度、沖擊強度等提出了具體要求。GB 5763—2008中規(guī)定摩擦性能和剪切強度是強制性條文，其余條文為推薦性。

1 有害成分的分析測試方法

GB 5763—2018《汽車用制動器襯片》由國家市場監(jiān)督管理總局、國家標(biāo)委會于2018年11月19日批準(zhǔn)發(fā)布，2019年10月1日起以國家強制性標(biāo)準(zhǔn)實施。標(biāo)準(zhǔn)的制修訂結(jié)合國內(nèi)外實際情況，既堅持標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性和先進(jìn)性，又兼顧了可操作性。作為強制性標(biāo)準(zhǔn)，秉持“將強制性國家標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格限定在保障人身健康和生命財產(chǎn)安全、國家安全、生態(tài)環(huán)境安全和滿足社會經(jīng)濟(jì)管理基本要求的范圍之內(nèi)”的精神，新版標(biāo)準(zhǔn)由之前的條文強制修改為全文強制，并嚴(yán)格限定在保障人身健康和生命財產(chǎn)安全的范圍內(nèi)。檢測內(nèi)容上除了取消了外觀質(zhì)量、尺寸公差等一般性技術(shù)要求以及試驗方法等要求外，新增加了有害成分(鉛、鎘、汞、六價鉻、石棉)的管控要求以及試驗方法。

鉛、鎘、汞和六價鉻4種重金屬，對身體危害非常大，當(dāng)累積到一定程度時，會對人體產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的傷害。鉛會傷害人的腦細(xì)胞，致癌突變;汞食入后直接沉入肝臟，對大腦、精神、視力破壞極大;鎘導(dǎo)致高血壓，引起心腦血管疾病，破壞骨鈣，引起腎功能失調(diào);六價鉻為吞入性/吸入性毒物，皮膚接觸可能導(dǎo)致過敏，更可能造成遺傳性基因缺陷，吸入可能致癌，對環(huán)境有持久危險性。標(biāo)準(zhǔn)中鎘的限量要求為不大于0.01%，鉛、汞和六價鉻的限量要求均為不大于0.1%。

有害成分(鉛、鎘、汞、六價鉻、石棉)的測試方法有很多：鉛、鎘、汞等重金屬常用的分析設(shè)備有冷原子吸收法、原子熒光光譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法或電感耦合等離子體質(zhì)譜法。李文有等利用電感耦合等離子體光譜儀測定礦石中的鎳、鉛、錳含量，對方法檢出限、結(jié)果準(zhǔn)確性、加標(biāo)回收試驗等進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，該方法能夠用于礦石中的鎳、鉛、錳含量的檢測，能夠達(dá)到預(yù)期的效果。張元等對比了電感耦合等離子體發(fā)射光譜法與蒸發(fā)濃縮-火焰原子吸收法測定水中鐵、錳、銅、鋅、鉛、鎘6種金屬元素含量的區(qū)別，分別從檢出限、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差和回收率等方面進(jìn)行對比，結(jié)果表明兩種方法精密度和準(zhǔn)確度均滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，均可準(zhǔn)確、靈敏測定飲用水及水源中的以上6種元素。季天委等采用微波消解法對11個土壤樣品進(jìn)行前處理，分別采用原子分光光度法(國標(biāo)法)和兩臺電感耦合等離子體質(zhì)譜儀進(jìn)行測試，比較不同儀器方法測定銅、鉻、鉛、鎘的精密度，結(jié)果顯示標(biāo)準(zhǔn)模式下兩臺電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測定土樣中銅、鉻、鉛、鎘的結(jié)果均有效。但是電感耦合等離子體質(zhì)譜法也存在一定的弊端，如容易受到質(zhì)譜和非質(zhì)譜的干擾。王國玲等比較了原子吸收分光光度法(AAS)、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)、原子熒光分光光度法(AFS)4種設(shè)備測定工作場所空氣中常見的15種金屬元素的優(yōu)缺點及各自的適用范圍。結(jié)果表明，對于工作場所空氣中金屬元素的測定優(yōu)先選擇ICP-AES法，AFS測定汞更有優(yōu)勢。

制動器襯片中鉛含量的測試方法引用標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23946—2009《無機化工產(chǎn)品中鉛含量測定通用方法 原子吸收光譜法》，其中有石墨爐原子吸收光譜法和火焰原子吸收光譜法兩種方法?；鹧嬖游展庾V法的測試原理為：樣品經(jīng)處理后，鉛離子在一定pH條件下與二乙基二硫代氨基甲酸鈉(DDTC)溶液形成絡(luò)合物，經(jīng)用4-甲基戊酮-2(MIBK)萃取分離，導(dǎo)入原子吸收光譜儀中，火焰(采用空氣-乙炔火焰)原子化后吸收283.3 nm共振線，其吸收量與鉛含量成正比，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。

制動器襯片中鎘含量按照GB/T 23942—2009《化學(xué)試劑 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法通則》進(jìn)行測試。

對于制動襯片中六價鉻的測試，如果按照GB/T 23942—2009《電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法》測得的總鉻超過0.1%，則按照GB 5085.3—2007附錄T進(jìn)行襯片粉樣的消解，再按照GB/T 15555.4—1995《固體廢物六價鉻的測定二苯碳酰二肼分光光度法》測定六價鉻的含量。

Hg的測試依照GB/T 15555.1—1995《固體廢物總汞的測定 冷原子吸收分光光度法》進(jìn)行，其原理為在硫酸-硝酸介質(zhì)及加熱的條件下，用高錳酸鉀和過硫酸鉀等氧化劑，將試液中的各種汞化合物消解，使所含的汞全部轉(zhuǎn)化為二價無機汞。用鹽酸羥胺將過量的氧化劑還原，在酸性條件下，再用氯化亞錫將二價汞還原成金屬汞。在室溫下通入空氣或氮氣，使金屬汞氣化，通入冷原子吸收測汞儀，在253.7 nm處測定吸光度值。侯亞東等采用相同的方法對化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行了消解，消解后的廢水分別采用原子熒光測汞儀與冷原子測汞儀測定其汞含量。對比分析結(jié)果表明：冷原子測汞儀可直接測定總汞含量，且快捷、簡便，適合樣品量大時的快速測定。

石棉是天然纖維狀硅酸鹽類礦物質(zhì)的總稱，應(yīng)用比較廣泛。但是，石棉是全球公認(rèn)的一級致癌物，其纖維被人體吸入后易沉積，可能誘發(fā)癌變。歐盟、美國、德國、英國等國際組織和國家早在20世紀(jì)就明確限制石棉的使用。汽車行業(yè)也曾因石棉引起召回事件。襯片作為含石棉的高風(fēng)險部件，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定制動器襯片中不得檢出石棉。石棉的測試方法很多，常見的測試方法有偏光顯微鏡法(PLM)、X射線衍射儀法(XRD)、掃描電鏡法(SEM)等。襯片中石棉的測試方法為GB/T 23263—2009《制品中石棉含量測定方法》，采用PLM和XRD法進(jìn)行石棉的定性與定量測試。

作為中國摩擦材料行業(yè)最重要的標(biāo)準(zhǔn)之一，石棉和有害物質(zhì)納入管控范圍，與國際先進(jìn)水平接軌，極大地提升我國汽車用制動器襯片的水平。

2 襯片中有害成分的分布

GB 5763—2008發(fā)布后，襯片的質(zhì)量狀況被廣泛研究，但是由于標(biāo)準(zhǔn)中沒有有害物質(zhì)的管控要求，質(zhì)量狀況的研究聚焦在諸如摩擦性能、剪切強度等力學(xué)性能上，在GB 5763—2008標(biāo)準(zhǔn)剛發(fā)布的幾年，不合規(guī)的情況普遍存在。那么新標(biāo)準(zhǔn)GB 5763—2018發(fā)布前后，新增管控項目有害成分的分布狀況如何，新舊襯片在環(huán)保上是否存在差異是文中的研究重點。

文中選取了兩批樣品：第1批為標(biāo)準(zhǔn)實施(2019年10月1日)前生產(chǎn)的80個型號的襯片;第2批為標(biāo)準(zhǔn)實施后生產(chǎn)的委托測試樣品共計30件，分析標(biāo)準(zhǔn)實施前后生產(chǎn)的襯片中有害成分含量的分布情況，檢測結(jié)果見表1。

表1 襯片不合格情況統(tǒng)計

標(biāo)準(zhǔn)實施后生產(chǎn)的襯片，其石棉和有害元素的含量均合格，并且進(jìn)行測試的30個樣本中，基本上不含有汞、鎘和六價鉻，個別襯片中鉛有檢出，但是其含量也遠(yuǎn)低于限值的要求;而在標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布前生產(chǎn)的80個批次襯片，共有53個批次不合格，不合格率高達(dá)66%，不合格的項目均為石棉，且石棉不合格的種類均為溫石棉;有害元素的含量均符合要求，汞、鎘和六價鉻基本上未檢出，鉛雖有檢出，但是其含量基本上都小于0.01%，遠(yuǎn)低于限值要求的0.1%。

3 石棉管控情況

按產(chǎn)品材質(zhì)來分，摩擦材料分為石棉摩擦材料和無石棉摩擦材料，石棉制動片礦產(chǎn)資源豐富、易于加工、成本相對低廉、價格便宜，在早期使用廣泛。但是石棉纖維已經(jīng)被證實為致癌物質(zhì)，國外發(fā)達(dá)國家早已限制石棉的使用。國內(nèi)除GB 5763—2018中規(guī)定制定襯片不含石棉的要求外，正在修訂的GB 30512—20XX中也規(guī)定了車用非金屬材料禁止使用石棉，不少汽車企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也將石棉納入管控范圍。但是早期對石棉的管控并不完善，在GB 5763—2018實施前，部分企業(yè)仍然生產(chǎn)石棉襯片，所以石棉的不合格率較高。

4 制動器襯片的CCC認(rèn)證管理

2020年4月國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布關(guān)于汽車用制動器襯片產(chǎn)品由生產(chǎn)許可轉(zhuǎn)為強制性產(chǎn)品認(rèn)證管理實施要求的公告：自2020年6月1日起，汽車用制動器襯片納入CCC認(rèn)證管理范圍，自2021年6月1日起，未獲得強制性產(chǎn)品認(rèn)證證書和未標(biāo)注強制性認(rèn)證標(biāo)志的汽車用制動器襯片產(chǎn)品不得出廠、銷售、進(jìn)口或在其他經(jīng)營活動中使用。

5 結(jié)束語

GB 5763—2018對襯片的環(huán)保性能提出了新要求，在監(jiān)管方式上汽車用制動器襯片產(chǎn)品從生產(chǎn)許可證管理轉(zhuǎn)為強制性產(chǎn)品認(rèn)證帶來了監(jiān)管方式的重大變化，制動器生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)加快CCC認(rèn)證進(jìn)度，避免法規(guī)風(fēng)險。