Anàlisi de diferents materials de fricció
Els materials de fricció s'utilitzen àmpliament en diversos vehicles de transport (com ara cotxes, trens, avions, vaixells, etc.) i en els frens, embragatges i components de transmissió de fricció de diverses maquinàries i equips. En els components de frenada, utilitzant les propietats de fricció dels materials de fricció, l'energia cinètica de rotació es converteix en energia tèrmica i altres formes d'energia, permetent així la frenada dels components de la transmissió.
Els materials de fricció d'automòbils moderns són un tipus de material compost que funciona principalment mitjançant la fricció i també compleix els requisits de rendiment estructural. Durant el funcionament, suporten principalment camps d'estrès mecànics i camps d'estrès tèrmics canviants repetidament, i les fonts de força i calor són les interfícies de fricció que formen contínuament noves superfícies de treball.
Els materials de fricció utilitzats als automòbils inclouen principalment pastilles de fricció de fre i plaques d'embragatge. Aquests materials de fricció són alhora components de seguretat i peces susceptibles de desgast-.
La fabricació tradicional de materials de fricció de tipus humit-s'aconsegueix barrejant els ingredients dels materials de fricció de pasta de paper. Aquests materials de fricció basats en paper-produïts amb mètodes de fabricació tradicionals presenten alguns inconvenients evidents quan s'utilitzen en condicions de-càrrega elevada:
(1) En comparació amb els materials de fricció basats en coure-, els materials basats en paper- tenen un coeficient de fricció millor, però presenten una resistència a la calor més baixa.
(2) Els materials basats en paper-tenen una millor compatibilitat amb l'oli que els materials-de coure. Tanmateix, aquesta compatibilitat encara queda curta en aplicacions pràctiques.
(3) La conductivitat tèrmica dels materials basats en paper- és relativament baixa. En condicions de càrrega elevada, és més probable que es formin punts calents a la superfície.
Per solucionar els problemes anteriors, la solució és utilitzar coixinets de fibra de carboni com a material de fricció. Tanmateix, en realitat, les fibres de carboni no s'utilitzen àmpliament com a materials de fricció. La raó principal d'això és que el cost del material de fricció es fa massa elevat quan s'utilitzen fibres de carboni.
