Vigtigste forskningsretninger for friktionsmaterialer

Vigtigste forskningsretninger for friktionsmaterialer
For at tilpasse sig udviklingen af ​​maskinindustrien, forfining og udforskning af nye friktionsmaterialer, med fokus på følgende aspekter: at forbedre materialets slidstyrke, som bestemmer bremseanordningens levetid; at opnå en tilstrækkelig høj og stabil friktionskoefficient for at sikre pålideligheden og jævnheden af ​​bremse- og transmissionsanordningernes arbejde.
Varmebestandigheden af ​​friktionsmaterialer er grundlæggende karakteriseret ved to indikatorer: modstanden mod oxidation ved høje temperaturer og evnen af ​​metalmatrixen, som materialet er baseret på, til at opretholde tilstrækkelig mekanisk styrke. For at opnå højere driftstemperaturer er der sket en overgang til mere ildfaste metaller og mere kompleks legering. Såsom i den tunge belastning under mere jernbaserede materialer i stedet for bronzebaserede materialer: for at forbedre arbejdstemperaturen og den mekaniske styrkegrænse for kobberbaserede materialer, aluminium i stedet for tin til at lave kobberlegering; jernbaserede materialer i tilsætning af nikkel, kobolt, krom, mangan, wolfram, molybdæn og andre elementer for at lave jernlegeringen, for yderligere at forbedre det jernbaserede friktionsmateriales termiske stabilitet og mekaniske styrke.
Jernbaserede friktionsmaterialer i kontakt med jern ved høje temperaturer. Den ustabile grafit har også i stigende grad en tendens til at blive erstattet af inerte anti-slidmidler (såsom bornitrid). Under tunge belastninger foreslås nikkel- og wolframbaserede pulvermetallurgiske friktionsmaterialer. For at forbedre deres oxidationsmodstand foreslås friktionsmaterialer baseret på rustfri stålfibre. For slidstyrke bruges den samme multilegering til at øge styrken af ​​friktionsmaterialets metalmatrix.
For at forbedre og stabilisere friktionskoefficienten er der blevet udført en del forskningsarbejde med at udforske nye friktionsmidler og anti-slidmidler. For at forbedre friktionskoefficienten af ​​jernbaserede friktionsmaterialer tilsat sådanne forbindelser: såsom borcarbid, siliciumcarbid, zirconiumcarbid, bornitrid osv.. Til arbejde med tung belastning, som friktionsmiddel af siliciumdioxid med carbid og nitrid til at erstatte.
I kobberbaserede materialer anvendes silica, asbest, mullit og aluminiumoxid effektivt som friktionsmidler for at forbedre friktionskoefficienten. Molybdændisulfid, wolframdisulfid og bornitrid anvendes i vid udstrækning i jernbaserede materialer for at justere friktionskoefficienten og forbedre anti-slidegenskaberne. Det smeltelige metal bly, tin, vismut, antimon, cadmium og andre tilsætningsstoffer er mere opmærksomme på, de er i friktionen på grund af stigningen i temperaturen og bliver til væske, for at forhindre produktionen af ​​stick-slip fænomen, for at stabilisere koefficienten friktion er fordelagtig. I friktionsmaterialet til at tilføje end ren carbid eller ren nitrid mere stabil, har højere styrke af den komplekse forbindelse gjort en masse arbejde. Jernbaserede og kobberbaserede materialer i en fast opløsning type titanium eller zirconium oxygen, kulstof, nitrogenforbindelser TiO-TiN-TiC eller Zr-ZrO-ZrN, friktionskoefficienten for dette materiale er 0.55 , slidstyrken kan øges med mere end 9 gange.
Ved en friktionshastighed på 40 ml/s er friktionsmaterialer med mere end 2 % titaniumoxid og 3 % til 10 % oxider af silicium, aluminium, zirconium, magnesium, beryllium, calcium og krom i jernbaserede og kobberbaserede materialer. anbefalede.
En af de nye forslag er at lade porerne i den forsintrede metalmatrix inkorporere fint formalet glaspulver, hvilket gøres ved at imprægnere det med en silikoneharpiks indeholdende suspenderede partikler af glas, efterfulgt af en supplerende varmebehandling.
Hvis fremstillingen af ​​pulvermetallurgiske friktionsmaterialer tidligere hovedsageligt var baseret på praktisk erfaring, vil hovedopmærksomheden i fremtiden blive lagt på studiet af mekanismen for friktion og slid under driften af ​​friktionsparret, hvilket vil give en videnskabelig grundlag for design af friktionsmaterialer med de nødvendige egenskaber.