Glavni pravci istraživanja frikcionih materijala

Glavni pravci istraživanja frikcionih materijala
U cilju prilagođavanja razvoju mašinske industrije, oplemenjivanje i istraživanje novih frikcionih materijala, fokusirajući se na sledeće aspekte: poboljšati otpornost materijala na habanje, što određuje vek trajanja kočionog uređaja; kako bi se dobio dovoljno visok i stabilan koeficijent trenja kako bi se osigurala pouzdanost i glatkoća rada uređaja za kočenje i prijenos.
Otpornost na toplinu frikcionih materijala u osnovi karakteriziraju dva pokazatelja: otpornost na oksidaciju na visokim temperaturama i sposobnost metalne matrice na kojoj se materijal temelji da održi dovoljnu mehaničku čvrstoću. Da bi se postigle veće radne temperature, došlo je do prelaska na više vatrostalne metale i složenije legiranje. Kao što je teško opterećenje pod više materijala na bazi gvožđa umesto materijala na bazi bronze: da bi se poboljšala radna temperatura i granica mehaničke čvrstoće materijala na bazi bakra, aluminijum umesto kalaja za pravljenje legure bakra; Materijali na bazi gvožđa sa dodatkom nikla, kobalta, hroma, mangana, volframa, molibdena i drugih elemenata za pravljenje legure gvožđa, kako bi se dodatno poboljšala termička stabilnost i mehanička čvrstoća frikcionog materijala na bazi gvožđa.
Frikcioni materijali na bazi gvožđa u kontaktu sa gvožđem na visokim temperaturama. Nestabilni grafit također ima sve veću tendenciju zamjene inertnim sredstvima protiv zagrijavanja (kao što je bor nitrid). Pri velikim opterećenjima predlažu se prah metalurški frikcioni materijali na bazi nikla i volframa. Kako bi se poboljšala njihova otpornost na oksidaciju, predlažu se frikcioni materijali na bazi vlakana od nehrđajućeg čelika. Za otpornost na habanje, ista višestruka legura se koristi za povećanje čvrstoće metalne matrice frikcionog materijala.
U cilju poboljšanja i stabilizacije koeficijenta trenja, provedeno je mnogo istraživačkog rada u istraživanju novih sredstava za trenje i sredstava protiv zagrijavanja. U cilju poboljšanja koeficijenta trenja frikcionim materijalima na bazi gvožđa dodati su jedinjenja: kao što su bor karbid, silicijum karbid, cirkonijum karbid, bor nitrid itd. nitrida za zamjenu.
U materijalima na bazi bakra, silicijum dioksid, azbest, mulit i aluminijum oksid se efikasno koriste kao sredstva za trenje za poboljšanje koeficijenta trenja. Molibden disulfid, volfram disulfid i bor nitrid se široko koriste u materijalima na bazi željeza za podešavanje koeficijenta trenja i poboljšanje svojstva protiv habanja. Topljivi metal olovo, kalaj, bizmut, antimon, kadmij i drugi aditivi obraćaju više pažnje, oni su u trenju zbog povećanja temperature i pretvaraju se u tekućinu, kako bi spriječili stvaranje klizanja, stabilizirali koeficijent trenja je prednost. U frikcioni materijal za dodavanje od čistog karbida ili čistog nitrida stabilniji, veća čvrstoća kompleksnog spoja je učinila puno posla. Materijali na bazi gvožđa i bakra u čvrstom rastvoru tipa titanijuma ili cirkonijuma kiseonika, ugljenika, azota jedinjenja TiO-TiN-TiC ili Zr-ZrO-ZrN, koeficijent trenja ovog materijala je 0.55 , otpornost na habanje može se povećati za više od 9 puta.
Pri brzini trenja od 40 ml/s, frikcioni materijali s više od 2% titan oksida i 3% do 10% oksida silicija, aluminija, cirkonija, magnezija, berilija, kalcija i hroma u materijalima na bazi željeza i bakra su preporučeno.
Jedan od novih predloženih pravaca je da se u pore prethodno sinterovane metalne matrice ugrade fino mljeveni stakleni prah, što se postiže impregniranjem silikonske smole koja sadrži suspendirane čestice stakla, nakon čega slijedi dopunska toplinska obrada.
Ako se u prošlosti proizvodnja praha metalurških frikcionih materijala uglavnom zasnivala na praktičnom iskustvu, u budućnosti će se glavna pažnja posvetiti proučavanju mehanizma trenja i habanja tokom rada tarnog para, što će omogućiti naučnu osnova za projektovanje frikcionih materijala sa potrebnim svojstvima.