Анализ на различни фрикционни материали
Фрикционните материали се използват широко в различни транспортни средства (като автомобили, влакове, самолети, кораби и др.) и в спирачките, съединителите и компонентите на фрикционната трансмисия на различни машини и оборудване. В спирачните компоненти, чрез използване на свойствата на триене на триещите се материали, кинетичната енергия на въртене се преобразува в топлинна енергия и други форми на енергия, като по този начин позволява спирането на компонентите на трансмисията.
Съвременните автомобилни фрикционни материали са вид композитен материал, който функционира основно чрез триене и също така отговаря на структурните изисквания за ефективност. По време на работа те понасят главно многократно променящи се полета на механични напрежения и полета на термични напрежения, а източниците на сила и топлина са фрикционните интерфейси, които непрекъснато образуват нови работни повърхности.
Фрикционните материали, използвани в автомобилите, включват главно спирачни фрикционни накладки и дискове на съединителя. Тези фрикционни материали са както безопасни компоненти, така и части,-податливи на износване.
Традиционното производство на фрикционни материали от мокър-тип се постига чрез смесване на съставките на фрикционни материали от хартиена маса. Тези фрикционни материали на-хартиена основа, произведени чрез традиционни производствени методи, показват някои очевидни недостатъци, когато се използват при условия на високо-натоварване:
(1) В сравнение с фрикционните материали на основата на-мед, материалите на основата на-хартия имат по-добър коефициент на триене, но показват по-слаба устойчивост на топлина.
(2) Материалите на-хартиена основа имат по-добра съвместимост с масло от материалите на-медна основа. Тази съвместимост обаче все още е недостатъчна в практическите приложения.
(3) Топлопроводимостта на материалите на основа-хартия е сравнително ниска. При условия на високо натоварване е по-вероятно да се образуват локални горещи точки на повърхността.
За да се справят с горните проблеми, решението е да се използват подложки от въглеродни влакна като фрикционен материал. В действителност обаче въглеродните влакна не се използват широко като фрикционни материали. Основната причина за това е, че цената на фрикционния материал става твърде висока при използване на въглеродни влакна.
