Principalele direcții de cercetare ale materialelor de frecare

Principalele direcții de cercetare ale materialelor de frecare
Pentru a se adapta la dezvoltarea industriei de mașini, rafinarea și explorarea de noi materiale de frecare, punând accent pe următoarele aspecte: îmbunătățirea rezistenței la uzură a materialului, care determină durata de viață a dispozitivului de frânare; pentru a obține un coeficient de frecare suficient de ridicat și stabil pentru a asigura fiabilitatea și netezimea lucrului dispozitivelor de frânare și transmisie.
Rezistența la căldură a materialelor de frecare este caracterizată practic de doi indicatori: rezistența la oxidare la temperaturi ridicate și capacitatea matricei metalice pe care se bazează materialul de a menține o rezistență mecanică suficientă. Pentru a obține temperaturi de funcționare mai ridicate, a existat o tranziție către metale mai refractare și aliaje mai complexe. Cum ar fi sarcina grea sub mai multe materiale pe bază de fier în loc de materiale pe bază de bronz: pentru a îmbunătăți temperatura de lucru și limita de rezistență mecanică a materialelor pe bază de cupru, aluminiu în loc de staniu pentru a face aliaje de cupru; Materiale pe bază de fier în adăugarea de nichel, cobalt, crom, mangan, wolfram, molibden și alte elemente pentru a face aliajul de fier, pentru a îmbunătăți în continuare stabilitatea termică și rezistența mecanică a materialului de frecare pe bază de fier.
Materiale de frecare pe bază de fier în contact cu fierul la temperaturi ridicate. Grafitul instabil tinde, de asemenea, din ce în ce mai mult să fie înlocuit cu agenți inerți anti-gripare (cum ar fi nitrura de bor). Sub sarcini mari, sunt propuse materiale de frecare metalurgice a pulberilor pe bază de nichel și tungsten. Pentru a le îmbunătăți rezistența la oxidare, sunt propuse materiale de frecare pe bază de fibre de oțel inoxidabil. Pentru rezistența la uzură, același multialiaj este utilizat pentru a crește rezistența matricei metalice a materialului de frecare.
Pentru a îmbunătăți și a stabiliza coeficientul de frecare, s-au desfășurat o mulțime de lucrări de cercetare în explorarea de noi agenți de frecare și agenți anti-gripare. Pentru a îmbunătăți coeficientul de frecare al materialelor de frecare pe bază de fier, s-au adăugat astfel de compuși: cum ar fi carbură de bor, carbură de siliciu, carbură de zirconiu, nitrură de bor etc.. Pentru sarcini grele, ca agent de frecare a dioxidului de siliciu cu carbură și nitrură de înlocuit.
În materialele pe bază de cupru, siliciul, azbestul, mullita și oxidul de aluminiu sunt utilizați eficient ca agenți de frecare pentru a îmbunătăți coeficientul de frecare. Disulfura de molibden, disulfura de wolfram și nitrura de bor sunt utilizate pe scară largă în materialele pe bază de fier pentru a regla coeficientul de frecare și pentru a îmbunătăți proprietățile anti-zgarieturi. Plumbul metalic fuzibil, staniul, bismutul, antimoniul, cadmiul și alți aditivi acordă mai multă atenție, acestea sunt în frecare din cauza creșterii temperaturii și se transformă în lichid, pentru a preveni producerea fenomenului de stick-slip, pentru a stabiliza coeficientul de frecare este avantajoasă. În materialul de frecare pentru a adăuga decât carbură pură sau nitrură pură mai stabil, rezistență mai mare a compusului complex a făcut o mulțime de muncă. Materiale pe bază de fier și pe bază de cupru într-o soluție solidă de tip titan sau zirconiu oxigen, carbon, compuși de azot TiO-TiN-TiC sau Zr-ZrO-ZrN, coeficientul de frecare al acestui material este 0.55 , rezistența la uzură poate fi crescută de peste 9 ori.
La o viteză de frecare de 40 ml/s, materialele de frecare cu mai mult de 2% oxid de titan și 3% până la 10% oxizi de siliciu, aluminiu, zirconiu, magneziu, beriliu, calciu și crom în materiale pe bază de fier și cupru sunt recomandat.
Una dintre noile direcții propuse este ca porii matricei metalice pre-sinterizate să încorporeze pulbere de sticlă măcinată fin, care se face prin impregnarea acesteia cu o rășină siliconică care conține particule de sticlă în suspensie, urmată de un tratament termic suplimentar.
Dacă în trecut fabricarea materialelor de frecare metalurgică a pulberilor se baza în principal pe experiența practică, în viitor, atenția principală va fi acordată studiului mecanismului de frecare și uzură în timpul funcționării perechii de frecare, ceea ce va oferi un punct de vedere științific. baza pentru proiectarea materialelor de frecare cu proprietățile cerute.