什么是第三体摩擦层（Third-body Layer）？
发布时间：2026-07-16 17:16:35浏览次数：
什么是第三体摩擦层（Third-body Layer）？
——理解制动摩擦材料的重要理论基础
前言
在上一篇《特种功能性粉体产品连载①》中，我们介绍了公司在高岭土、云母、滑石粉、氧化铝等功能矿物材料的产品体系。
其中，Imerys Suzorite™ 150S 金云母作为制动摩擦材料的重要功能矿物，受到了不少客户的关注。
那么，一个值得思考的问题是：为什么同样的矿物材料，在不同刹车片配方中的效果会有所不同？
答案不仅与材料本身有关，更与摩擦过程中形成的一个特殊界面— 第三体摩擦层（Third-body Layer）密切相关。
什么是第三体（Third Body）？
传统观点认为：刹车片与制动盘直接接触，通过摩擦实现制动。
然而，摩擦学研究发现，在实际制动过程中，两者之间并非始终保持直接接触，而是逐渐形成一层由磨损颗粒、树脂热分解产物、金属氧化物及矿物填料等组成的界面层。
这层界面材料被称为：Third Body（第三体）
真正承担摩擦和载荷传递作用的，往往就是这一动态形成、不断更新的第三体层，而不是刹车片和制动盘本体的直接接触。
第三体摩擦层是如何形成的？
制动过程中，摩擦副经历高压力、高速度及瞬时高温等复杂工况。
这些物质不断聚集、压实并重新分布，最终形成一层厚度通常为微米级的摩擦界面层。
这一界面层并非静止存在，而是在整个制动过程中不断形成、破坏和再形成。
第三体摩擦层为什么重要？
研究表明，第三体层的组成和稳定性会影响摩擦副的工作状态。
因此，在摩擦材料研发过程中，研究第三体层的形成规律和组成特征，已经成为评价配方性能的重要内容之一。
需要说明的是，第三体层的具体性能仍受到配方组成、工艺条件、制动工况等多种因素共同影响。
功能矿物为什么值得关注？
除了树脂、纤维和磨料之外，矿物材料同样是第三体层的重要组成部分。
不同矿物由于晶体结构、硬度、粒径及热稳定性的差异，在摩擦界面中承担不同作用。
因此，矿物材料不仅仅是配方中的填料，更是影响摩擦界面行为的重要组成部分。
本系列后续将介绍哪些内容？
本系列将围绕摩擦材料常用功能矿物展开，结合公开研究成果及工程应用进行技术分享，包括：
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金云母（Phlogopite Mica）的材料特点及应用；
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希望通过这一系列文章，为摩擦材料研发人员、采购工程师及行业用户提供更多关于功能矿物应用的参考。
下期预告：
为什么金云母（Phlogopite）能够应用于摩擦材料？——从矿物晶体结构谈起。
参考文献
[1] 惠阳，刘贵民，杜建华，等. 基于第三体的制动材料摩擦磨损行为研究进展[J]. 材料导报，2021，35(19).
[2] Godet M. Third Body Concept in Tribology.
[3] Hutchings I. M., Shipway P. Tribology: Friction and Wear of Engineering Materials. Elsevier.
33010502004229号