一般来说制动器制动盘需要更换的原因是出现了裂纹，而不是达到了磨耗极限。裂纹有两种形式;一种是在摩擦面上产生的裂纹;另一种是在散热筋上产生的裂纹。由于反复受热和冷却;摩擦表面土细裂纹从接近摩擦面薄层处开始发展并扩展。因此，裂纹发生在高速制动或强力制动条件下。散热筋上产生裂纹，筋上便受到由于热膨胀引起的拉伸、压缩和弯曲作用。这种裂纹是在高速制动、强力制动或长时问制动情况下发生的。在影响制动盘强度特性各因素之中，认为来自摩擦面的热是一种主要影响因素，而压力或离心力的影响较小。在高温区，制动盘的材料强度趋于突然降低。匿此，根据温度、热应力和制动频繁程度，制定了制动盘强度评价指标。 为了提高制动盘的强度，从材料和结构观点出发研究了制动盘的强度。研究结果表明，特殊锻钢制动盘的强度比铸铁制动盘的强度高两倍。另一方面，设计时将不大受热应变限制的径向销式制动盘的热应力定为传统式的一半。通过材料和结构上的改进，提高了热容量、散热和热应力等方面的特性，使传统窄轨线路上的列车速度提高到150km/H，并使新干线上的列车速度达到260km/H。因此有必要研制热容量与最尢列车速度，制动减速度、制动力分配比和制动频繁程度相匹配的制动盘。要提高制动盘强度就必须提高散热效果。因为期望装置的簧下质量减少，所以制动盘的热容量必然降低;但局部散热导致增加热应力，结果削弱了提高强度的作用。由于这个原因，必须从结构观点出发寻找更有效的散热方法。目前，正在研究悬浮式制动盘，但提高其热容量将是困难的。提高热容量最有效的方法是采用耐热材料。碳纤维在耐热方面比特殊锻钢好，但其缺点是强度低和价格高。然而，趋向表明，碳纤维用作高速车辆的制动盘材料是有希望的。
