Analiza avantajelor și dezavantajelor diferitelor materiale de frecare
Materialele de frecare sunt utilizate pe scară largă în frânele, ambreiajele și dispozitivele de transmisie prin frecare ale diferitelor vehicule de transport (cum ar fi mașini, trenuri, avioane, nave etc.) și diverse mașini și echipamente. În dispozitivul de frânare, performanța de frecare a materialului de frecare este utilizată pentru a converti energia cinetică de rotație în energie termică și alte forme de energie, frânând astfel dispozitivul de transmisie.
Materialele moderne de frecare pentru automobile sunt un tip de materiale compozite cu frecare ca funcție principală și cerințe de performanță structurală. În timpul lucrului, este supus în principal la schimbarea repetată a câmpurilor de stres mecanic și a câmpurilor de stres termic, iar sursa de forță și căldură este interfața de frecare care formează la infinit o nouă suprafață de lucru.
Materialele de frecare utilizate în automobile sunt în principal plăcile de frecare de frână și plăcile de ambreiaj. Materialele de frecare sunt atât piese de siguranță, cât și piese de uzură.
Materialele tradiționale de frecare umedă sunt fabricate prin amestecarea ingredientelor materialelor de frecare a pastei de hârtie. Acest tip de material de frecare pe bază de hârtie realizat prin tehnologia tradițională prezintă câteva deficiențe evidente în mediile de utilizare cu sarcini mari:
(1) În comparație cu materialele de frecare pe bază de cupru, materialele pe bază de hârtie au coeficienți de frecare mai buni și rezistență scăzută la temperatură;
(2) Materialele pe bază de hârtie au o compatibilitate mai bună cu uleiul decât materialele pe bază de cupru. Cu toate acestea, această compatibilitate este încă insuficientă în utilizarea efectivă;
(3) Materialele pe bază de hârtie au o conductivitate termică slabă și sunt predispuse la puncte fierbinți locale de pe suprafață la sarcini grele.
Ca răspuns la problemele de mai sus, soluția este utilizarea fibrei de carbon ca material de frecare. Dar, de fapt, oamenii nu folosesc pe scară largă fibra de carbon ca material de frecare. Motivul principal este că costul materialului de frecare după utilizarea fibrei de carbon este prea mare.
