Основни насоки на изследване на фрикционните материали

Основни насоки на изследване на фрикционните материали
За да се адаптира към развитието на машинната индустрия, усъвършенстване и изследване на нови фрикционни материали, като се фокусира върху следните аспекти: подобряване на устойчивостта на износване на материала, което определя експлоатационния живот на спирачното устройство; да се получи достатъчно висок и стабилен коефициент на триене, за да се осигури надеждността и плавността на работата на спирачните и трансмисионните устройства.
Топлоустойчивостта на триещите се материали основно се характеризира с два показателя: устойчивост на окисляване при високи температури и способността на металната матрица, върху която се основава материалът, да поддържа достатъчна механична якост. За да се постигнат по-високи работни температури, се преминава към по-огнеупорни метали и по-сложно легиране. Като например при голямо натоварване при повече материали на основата на желязо вместо материали на основата на бронз: за да се подобри работната температура и границата на механичната якост на материалите на основата на мед, алуминий вместо калай, за да се направи медна сплав; материали на основата на желязо в добавянето на никел, кобалт, хром, манган, волфрам, молибден и други елементи, за да се направи желязната сплав, за да се подобри допълнително термичната стабилност и механичната якост на фрикционния материал на основата на желязо.
Фрикционни материали на основата на желязо в контакт с желязо при високи температури. Нестабилният графит също е все по-склонен да бъде заменен от инертни противозадирващи агенти (като борен нитрид). При големи натоварвания се предлагат прахови металургични фрикционни материали на основата на никел и волфрам. За да се подобри тяхната устойчивост на окисление, се предлагат фрикционни материали на базата на влакна от неръждаема стомана. За устойчивост на износване се използва същото мултилегиране за увеличаване на якостта на металната матрица на фрикционния материал.
За да се подобри и стабилизира коефициентът на триене, е извършена много изследователска работа за изследване на нови фрикционни агенти и антизадирващи агенти. За да се подобри коефициентът на триене на фрикционни материали на основата на желязо, се добавят такива съединения: като борен карбид, силициев карбид, циркониев карбид, борен нитрид и др. За тежки натоварвания като фрикционен агент на силициев диоксид с карбид и нитрид за замяна.
В материалите на основата на мед силициев диоксид, азбест, мулит и алуминиев оксид се използват ефективно като фрикционни агенти за подобряване на коефициента на триене. Молибденовият дисулфид, волфрамовият дисулфид и борният нитрид се използват широко в материали на основата на желязо за регулиране на коефициента на триене и подобряване на свойствата против надраскване. Топимият метал олово, калай, бисмут, антимон, кадмий и други добавки обръщат повече внимание, те са в триенето поради повишаване на температурата и се превръщат в течност, за да се предотврати производството на феномен на приплъзване, за да се стабилизира коефициентът на триене е изгодно. Във фрикционния материал, който се добавя от чист карбид или чист нитрид, по-стабилна, по-висока якост на комплексното съединение е свършила много работа. Материали на основата на желязо и мед в твърд разтвор тип титан или цирконий кислород, въглерод, азотни съединения TiO-TiN-TiC или Zr-ZrO-ZrN, коефициентът на триене на този материал е 0.55 , устойчивостта на износване може да се увеличи повече от 9 пъти.
При скорост на триене от 40 ml/s, фрикционни материали с повече от 2% титанов оксид и 3% до 10% оксиди на силиций, алуминий, цирконий, магнезий, берилий, калций и хром в материали на основата на желязо и мед са препоръчително.
Една от предложените нови посоки е порите на предварително синтерованата метална матрица да включват фино смлян стъклен прах, което се прави чрез импрегниране със силиконова смола, съдържаща суспендирани частици от стъкло, последвано от допълнителна топлинна обработка.
Ако в миналото производството на прахови металургични фрикционни материали се основаваше главно на практическия опит, в бъдеще основното внимание ще се обърне на изследването на механизма на триене и износване по време на работа на триещата се двойка, което ще осигури научна основа за проектиране на фрикционни материали с необходимите свойства.