Anàlisi dels avantatges i desavantatges de diversos materials de fricció
Els materials de fricció s'utilitzen àmpliament en frens, embragatges i dispositius de transmissió de fricció de diversos vehicles de transport (com ara cotxes, trens, avions, vaixells, etc.) i diverses maquinàries i equips. En el dispositiu de frenada, el rendiment de fricció del material de fricció s'utilitza per convertir l'energia cinètica de rotació en energia tèrmica i altres formes d'energia, frenant així el dispositiu de transmissió.
Els materials de fricció d'automòbils moderns són un tipus de materials compostos amb la fricció com a funció principal i els requisits de rendiment estructural. Durant el treball, està sotmès principalment a camps d'estrès mecànics i camps d'estrès tèrmics que canvien repetidament, i la font de força i calor és la interfície de fricció que forma infinitament una nova superfície de treball.
Els materials de fricció utilitzats als automòbils són principalment plaques de fricció de fre i plaques d'embragatge. Els materials de fricció són tant peces de seguretat com peces de desgast.
Els materials de fricció humits tradicionals es fabriquen barrejant ingredients de materials de fricció de pasta de paper. Aquest tipus de material de fricció basat en paper fet amb tecnologia tradicional mostra algunes deficiències evidents en entorns d'ús d'alta càrrega:
(1) En comparació amb els materials de fricció a base de coure, els materials a base de paper tenen millors coeficients de fricció i una baixa resistència a la temperatura;
(2) Els materials basats en paper tenen una millor compatibilitat amb l'oli que els materials basats en coure. Tanmateix, aquesta compatibilitat encara és insuficient en l'ús real;
(3) Els materials basats en paper tenen una conductivitat tèrmica deficient i són propensos a punts calents locals a la superfície sota càrregues pesades.
En resposta als problemes anteriors, la solució és utilitzar fibra de carboni com a material de fricció. Però, de fet, la gent no utilitza àmpliament la fibra de carboni com a material de fricció. El motiu principal és que el cost del material de fricció després d'utilitzar fibra de carboni és massa elevat.
