Principals direccions de recerca dels materials de fricció

Principals direccions de recerca dels materials de fricció
Per adaptar-se al desenvolupament de la indústria de la màquina, perfeccionament i exploració de nous materials de fricció, centrant-se en els aspectes següents: millorar la resistència al desgast del material, que determina la vida útil del dispositiu de frenada; per obtenir un coeficient de fricció prou alt i estable per garantir la fiabilitat i la suavitat del treball dels dispositius de frenada i transmissió.
La resistència a la calor dels materials de fricció es caracteritza bàsicament per dos indicadors: la resistència a l'oxidació a altes temperatures i la capacitat de la matriu metàl·lica sobre la qual es basa el material per mantenir una resistència mecànica suficient. Per aconseguir temperatures de funcionament més altes, s'ha produït una transició cap a metalls més refractaris i aliatges més complexos. Com ara la càrrega pesada amb més materials basats en ferro en lloc de materials basats en bronze: per millorar la temperatura de treball i el límit de resistència mecànica dels materials basats en coure, alumini en lloc d'estany per fer aliatge de coure; materials a base de ferro amb l'addició de níquel, cobalt, crom, manganès, tungstè, molibdè i altres elements per fer l'aliatge de ferro, per tal de millorar encara més l'estabilitat tèrmica i la resistència mecànica del material de fricció a base de ferro.
Materials de fricció a base de ferro en contacte amb el ferro a altes temperatures. El grafit inestable també tendeix cada cop més a ser substituït per agents inerts antiagarrant (com el nitrur de bor). Sota càrregues pesades, es proposen materials de fricció metal·lúrgics en pols a base de níquel i tungstè. Per millorar la seva resistència a l'oxidació, es proposen materials de fricció basats en fibres d'acer inoxidable. Per a la resistència al desgast, s'utilitza la mateixa multialiatge per augmentar la resistència de la matriu metàl·lica del material de fricció.
Per tal de millorar i estabilitzar el coeficient de fricció, s'han dut a terme molts treballs d'investigació en l'exploració de nous agents de fricció i agents antiagarrant. Per tal de millorar el coeficient de fricció dels materials de fricció a base de ferro, s'afegeixen compostos com ara carbur de bor, carbur de silici, carbur de zirconi, nitrur de bor, etc. Per a treballs de càrrega pesada, com a agent de fricció del diòxid de silici amb carbur i nitrur per substituir.
En materials a base de coure, sílice, amiant, mullita i òxid d'alumini s'utilitzen eficaçment com a agents de fricció per millorar el coeficient de fricció. El bisulfur de molibdè, el disulfur de tungstè i el nitrur de bor s'utilitzen àmpliament en materials a base de ferro per ajustar el coeficient de fricció i millorar les propietats anti-esgarrapades. El plom, l'estany, el bismut, l'antimoni, el cadmi i altres additius metàl·lics fusibles presten més atenció, es troben en la fricció a causa de l'augment de la temperatura i es converteixen en líquid, per evitar la producció de fenomen d'adherència, per estabilitzar el coeficient. de fricció és avantatjós. En el material de fricció per afegir que el carbur pur o el nitrur pur més estable, la resistència més alta del compost complex ha fet molta feina. Materials a base de ferro i coure en una solució sòlida tipus de titani o zirconi oxigen, carboni, compostos de nitrogen TiO-TiN-TiC o Zr-ZrO-ZrN, el coeficient de fricció d'aquest material és 0.55 , la resistència al desgast es pot augmentar més de 9 vegades.
A una velocitat de fricció de 40 ml/s, els materials de fricció amb més d'un 2% d'òxid de titani i un 3% a un 10% d'òxids de silici, alumini, zirconi, magnesi, beril·li, calci i crom en materials a base de ferro i coure. recomanat.
Una de les noves direccions proposades és que els porus de la matriu metàl·lica presinteritzada incorporin pols de vidre finament triturat, que es fa impregnant-lo amb una resina de silicona que conté partícules de vidre en suspensió, seguit d'un tractament tèrmic suplementari.
Si en el passat la fabricació de materials de fricció metal·lúrgica en pols es basava principalment en l'experiència pràctica, en el futur es prestarà una atenció principal a l'estudi del mecanisme de fricció i desgast durant el funcionament del parell de fricció, que proporcionarà una visió científica. base per al disseny de materials de fricció amb les propietats requerides.