Cakram Karbon-Keramik (nama lengkap: cakram rem komposit keramik yang diperkuat serat karbon) adalah komponen pengereman berkinerja tinggi. Berkat sifat material dan desain strukturalnya yang unik, mereka banyak digunakan pada mobil kelas atas, mobil balap, dan bidang lainnya. Keunggulan dan kinerja utamanya terutama tercermin dalam aspek-aspek berikut:
Bahan dasar cakram karbon-keramik adalah komposit keramik (biasanya silikon karbida, dll.) dan serat karbon. Keramik itu sendiri memiliki kekerasan yang sangat tinggi (kekerasan Mohs hingga 9, mendekati berlian), dan dengan efek penguat dari serat karbon, ketahanan ausnya jauh melebihi cakram rem besi cor atau baja tradisional.
- Cakram rem besi cor biasa mungkin perlu diganti setelah hanya beberapa ribu kilometer di bawah penggerak yang intens atau penggunaan yang sering; sebaliknya, masa pakai cakram karbon-keramik dapat melebihi 100.000 kilometer. Bahkan cakram karbon-keramik dari beberapa mobil balap atau supercar dapat bertahan selama masa pakai kendaraan, secara signifikan mengurangi frekuensi penggantian dan biaya perawatan.
Selama pengereman, gesekan antara kampas rem dan cakram menghasilkan banyak panas (suhu dapat dengan mudah melebihi 600°C selama penggerak yang intens, dan bahkan melebihi 1.000°C dalam skenario balap). Cakram rem logam tradisional rentan terhadap pudar termal (yaitu, efisiensi pengereman berkurang dan rem "lembut") pada suhu tinggi, dan bahkan dapat berubah bentuk atau retak karena terlalu panas.
- Cakram karbon-keramik memiliki ketahanan suhu tinggi yang sangat kuat, dengan batas suhu kerja atas lebih dari 1.500°C. Sifat fisiknya tetap stabil pada suhu tinggi, dan efisiensi pengereman hampir tidak berkurang karena akumulasi panas. Mereka dapat mempertahankan gaya pengereman yang stabil selama penggerak intens yang berkelanjutan (seperti balap lintasan atau penggerak gunung menurun), sangat meningkatkan keselamatan.
Kepadatan keramik dan serat karbon jauh lebih rendah daripada besi cor (cakram karbon-keramik memiliki kepadatan sekitar 2,8g/cm³, sedangkan besi cor sekitar 7,2g/cm³). Oleh karena itu, cakram karbon-keramik hanya memiliki berat 1/2 hingga 1/3 dari cakram besi cor dengan ukuran yang sama.
- Ringan secara langsung mengurangi "massa tak pegas" kendaraan (berat di bawah suspensi, seperti roda dan rem), mengurangi beban suspensi, meningkatkan kecepatan respons akselerasi dan deselerasi, dan meningkatkan kelincahan kemudi. Selain itu, mengurangi berat kendaraan secara keseluruhan membantu menurunkan konsumsi bahan bakar atau konsumsi daya (sangat penting untuk kendaraan performa energi baru).
Cakram rem besi cor tradisional rentan terhadap karat karena erosi oleh air hujan, garam, zat asam dan basa di jalan. Setelah penggunaan jangka panjang, lapisan oksida dapat terbentuk di permukaan, memengaruhi kecocokan dan stabilitas pengereman.
- Matriks keramik dari cakram karbon-keramik memiliki stabilitas kimia yang sangat kuat dan tidak bereaksi dengan air, garam, noda minyak, dll. Mereka hampir tidak berkarat atau berkorosi, dan dapat mempertahankan kerataan permukaan dan kinerja pengereman yang stabil bahkan di lingkungan yang keras seperti kelembaban dan kondisi bersalju (di mana garam disebar untuk menghilangkan es).
Cakram rem logam cenderung menghasilkan debu logam hitam selama gesekan (yang menempel pada hub roda, memengaruhi penampilan) dan dapat menghasilkan kebisingan yang keras karena getaran gesekan pada suhu tinggi.
- Ketika cakram karbon-keramik bergesekan dengan kampas rem khusus (biasanya komposit berbasis keramik atau logam), mereka menghasilkan sedikit debu, membuat hub roda lebih mudah dibersihkan. Sementara itu, sifat redaman dari bahan komposit mengurangi getaran gesekan, secara signifikan menurunkan kebisingan pengereman dan meningkatkan keheningan berkendara.
Meskipun cakram karbon-keramik unggul dalam skenario suhu tinggi, mereka dapat dengan cepat mencapai status pengereman yang efektif pada suhu rendah (seperti fase awal dingin). Tidak seperti cakram logam, yang mengandalkan "pemanasan awal" untuk berkinerja terbaik, mereka menawarkan nuansa pengereman yang lebih linier dan stabil selama berkendara perkotaan sehari-hari.