合成閘瓦的研制與試驗經(jīng)歷了漫長的歲月 。上世紀(jì) 40 年代后很多國家都開始了合成閘瓦的研究工作 。我國的合成閘瓦研究從 1958年開始由鐵道科學(xué)研究院與杭州紅衛(wèi)廠合作研究 , 前后經(jīng)過大量的試驗 , 這期間一直存在車輪熱裂問題。該問題在國外合成閘瓦應(yīng)用中也普遍存在。
        合成閘瓦分高摩擦系數(shù)和低摩擦系數(shù)兩種 , 高摩擦系數(shù)合成閘瓦由于摩擦系數(shù)高, 可降低閘瓦壓力 ,從而使車輛基礎(chǔ)制動裝置輕量化 , 并能節(jié)省一定的壓縮空氣；低摩擦系數(shù)合成閘瓦可與鑄鐵閘瓦互換使用 ,應(yīng)用時不需改造已有車輛的基礎(chǔ)制動裝置。
        由于使用合成閘瓦使車輪踏面出現(xiàn)熱裂和剝離現(xiàn)象, 從1971年開始 , 對 4-2低摩擦系數(shù)合成閘瓦在1∶1閘瓦試驗臺和現(xiàn)車上進(jìn)行了大量試驗研究。研究表明 :降低彈性模量可以使閘瓦摩擦表面更好的接觸 ,從而可以降低車輪溫度梯度 , 減小閘瓦對車輪踏面熱裂的影響 。
        鐵道部和建材部所屬幾個廠家研制的低摩擦系數(shù)合成閘瓦于1974 年曾在客車上推廣使用, 1975年發(fā)生車輪踏面嚴(yán)重?zé)崃?, 大部分鐵路局暫停了合成閘瓦的推廣 。
        為了解決合成閘瓦造成的車輪踏面熱裂問題 ,1976年鐵道部和建材總局下文指定鐵道科學(xué)研究院、北京石棉廠組織技術(shù)攻關(guān),1977年又增加南京石棉塑料制品廠作為攻關(guān)成員 。
        鐵道科學(xué)研究院、北京石棉廠、呼和浩特鐵路局研制的改性樹脂 4-2低彈性模量合成閘瓦和南京石棉塑料制品廠、成都鐵路局研制的改性樹脂183低彈性模量合成閘瓦經(jīng)裝車試用, 基本消除了車輪踏面熱裂 ,摩擦系數(shù)也比較穩(wěn)定, 1979年10月26日4-2合成閘瓦通過了技術(shù)鑒定。同年11月14日183合成閘瓦也在南京通過了技術(shù)鑒定 。
        鑒定意見同意4-2合成閘瓦在鐵路局固定編組貨車上及95km/h以下的客車上使用, 其中包括在30‰長大坡道及北方寒冷地區(qū)使用。當(dāng)時使用4-2合成閘瓦的有齊齊哈爾、太原、西安、上海、成都、蘭州、鄭州、濟(jì)南、昆明和柳州等鐵路局。