Analyse af fordele og ulemper ved forskellige friktionsmaterialer
Friktionsmaterialer er meget udbredt i bremser, koblinger og friktionstransmissionsanordninger til forskellige transportkøretøjer (såsom biler, tog, fly, skibe osv.) og forskellige maskiner og udstyr. I bremseanordningen bruges friktionsmaterialets friktionsydelse til at omdanne den rotationskinetiske energi til varmeenergi og andre former for energi, hvorved transmissionsanordningen bremses.
Moderne bilfriktionsmaterialer er en type kompositmaterialer med friktion som hovedfunktion og strukturelle ydeevnekrav. Under arbejdet udsættes den hovedsageligt for gentagne gange skiftende mekaniske spændingsfelter og termiske spændingsfelter, og kilden til kraft og varme er friktionsgrænsefladen, der uendeligt danner en ny arbejdsflade.
Friktionsmaterialer, der bruges i biler, er hovedsageligt bremsefriktionsplader og koblingsplader. Friktionsmaterialer er både sikkerhedsdele og sliddele.
Traditionelle våde friktionsmaterialer fremstilles ved at blande ingredienser af papirmassefriktionsmaterialer. Denne type papirbaseret friktionsmateriale fremstillet af traditionel teknologi viser nogle åbenlyse mangler i miljøer med høj belastning:
(1) Sammenlignet med kobberbaserede friktionsmaterialer har papirbaserede materialer bedre friktionskoefficienter og dårlig temperaturbestandighed;
(2) Papirbaserede materialer har bedre oliekompatibilitet end kobberbaserede materialer. Denne kompatibilitet er dog stadig utilstrækkelig ved faktisk brug;
(3) Papirbaserede materialer har dårlig varmeledningsevne og er tilbøjelige til lokale varme pletter på overfladen under kraftig belastning.
Som svar på ovenstående problemer er løsningen at bruge kulfiber som friktionsmateriale. Men faktisk bruger folk ikke i stor udstrækning kulfiber som friktionsmateriale. Hovedårsagen er, at omkostningerne ved friktionsmateriale efter brug af kulfiber er for høje.
