Анализ различных фрикционных материалов
Фрикционные материалы широко используются в различных транспортных средствах (таких как автомобили, поезда, самолеты, корабли и т. д.), а также в тормозах, сцеплениях и компонентах фрикционных трансмиссий различных машин и оборудования. В тормозных компонентах за счет использования фрикционных свойств фрикционных материалов кинетическая энергия вращения преобразуется в тепловую энергию и другие формы энергии, тем самым обеспечивая торможение компонентов трансмиссии.
Современные автомобильные фрикционные материалы представляют собой тип композитного материала, который в основном функционирует за счет трения, а также отвечает требованиям к конструкционным характеристикам. В процессе эксплуатации они в основном несут на себе многократно изменяющиеся поля механических напряжений и поля термических напряжений, а источниками сил и тепла являются поверхности трения, непрерывно образующие новые рабочие поверхности.
Фрикционные материалы, используемые в автомобилях, в основном включают тормозные фрикционные колодки и диски сцепления. Эти фрикционные материалы являются как компонентами безопасности, так и-изнашиваемыми деталями.
Традиционное производство фрикционных материалов мокрого-типа достигается путем смешивания ингредиентов фрикционных материалов из бумажной массы. Эти фрикционные материалы на основе бумаги-, изготовленные с использованием традиционных методов производства, демонстрируют некоторые очевидные недостатки при использовании в условиях высоких-нагрузок:
(1) По сравнению с фрикционными материалами-на основе меди, материалы на основе бумаги-имеют лучший коэффициент трения, но демонстрируют меньшую термостойкость.
(2) Материалы на основе бумаги-лучше совместимы с маслом, чем материалы на основе меди-. Однако эта совместимость по-прежнему недостаточна для практических приложений.
(3) Теплопроводность материалов на основе бумаги-относительно низкая. В условиях высоких нагрузок на поверхности чаще образуются локальные горячие точки.
Чтобы решить вышеуказанные проблемы, решением является использование колодок из углеродного волокна в качестве фрикционного материала. Однако на самом деле углеродные волокна в качестве фрикционных материалов не получили широкого применения. Основная причина этого заключается в том, что при использовании углеродных волокон стоимость фрикционного материала становится слишком высокой.
