Главни правци истраживања фрикционих материјала

Главни правци истраживања фрикционих материјала
У циљу прилагођавања развоју машинске индустрије, оплемењивања и истраживања нових фрикционих материјала, фокусирајући се на следеће аспекте: побољшати отпорност материјала на хабање, што одређује век трајања кочионог уређаја; да се добије довољно висок и стабилан коефицијент трења да би се обезбедила поузданост и глаткоћа рада уређаја за кочење и пренос.
Отпорност на топлоту фрикционих материјала у основи карактеришу два показатеља: отпорност на оксидацију на високим температурама и способност металне матрице на којој је материјал заснован да одржи довољну механичку чврстоћу. Да би се постигле веће радне температуре, дошло је до преласка на више ватросталне метале и сложеније легирање. Као што је у великом оптерећењу под више материјала на бази гвожђа уместо материјала на бази бронзе: да би се побољшала радна температура и граница механичке чврстоће материјала на бази бакра, алуминијум уместо калаја за прављење легуре бакра; Материјали на бази гвожђа са додатком никла, кобалта, хрома, мангана, волфрама, молибдена и других елемената за прављење легуре гвожђа, како би се додатно побољшала термичка стабилност и механичка чврстоћа материјала за трење на бази гвожђа.
Фрикциони материјали на бази гвожђа у контакту са гвожђем на високим температурама. Нестабилан графит такође све више тежи да буде замењен инертним агенсима против загријавања (као што је бор нитрид). Под великим оптерећењима, предлажу се прах металуршки фрикциони материјали на бази никла и волфрама. Да би се побољшала њихова отпорност на оксидацију, предлажу се фрикциони материјали на бази влакана од нерђајућег челика. За отпорност на хабање, иста вишеструка легура се користи за повећање чврстоће металне матрице фрикционог материјала.
У циљу побољшања и стабилизације коефицијента трења, обављено је доста истраживачког рада у истраживању нових средстава за трење и средстава против заплена. У циљу побољшања коефицијента трења фрикционим материјалима на бази гвожђа додају се једињења: као што су бор карбид, силицијум карбид, цирконијум карбид, бор нитрид, итд. За рад великих оптерећења, као средство за трење силицијум диоксида са карбидом и нитрида за замену.
У материјалима на бази бакра, силицијум диоксид, азбест, мулит и алуминијум оксид се ефикасно користе као средства за трење за побољшање коефицијента трења. Молибден дисулфид, волфрам дисулфид и бор нитрид се широко користе у материјалима на бази гвожђа да би се прилагодио коефицијент трења и побољшала својства против хабања. Таљиви метални олово, калај, бизмут, антимон, кадмијум и други адитиви обраћају више пажње, они су у трењу због повећања температуре и претварају се у течност, да би спречили стварање феномена клизања, стабилизовали коефицијент трења је повољан. У фрикционом материјалу за додавање од чистог карбида или чистог нитрида стабилнији, већа чврстоћа комплексног једињења је урадила много посла. Материјали на бази гвожђа и бакра у чврстом раствору типа титанијума или цирконијума кисеоника, угљеника, азота једињења ТиО-ТиН-ТиЦ или Зр-ЗрО-ЗрН, коефицијент трења овог материјала је 0.55 , отпорност на хабање може се повећати за више од 9 пута.
При брзини трења од 40 мл/с, фрикциони материјали са више од 2% титанијум оксида и 3% до 10% оксида силицијум, алуминијум, цирконијум, магнезијум, берилијум, калцијум и хром у материјалима на бази гвожђа и бакра су препоручено.
Један од нових предложених праваца је да се у поре претходно синтероване металне матрице уграде фино млевени стаклени прах, што се постиже импрегнацијом силиконске смоле која садржи суспендоване честице стакла, након чега следи допунска топлотна обрада.
Ако се у прошлости производња прашкастих металуршких фрикционих материјала углавном заснивала на практичном искуству, у будућности ће се главна пажња посветити проучавању механизма трења и хабања током рада фрикционог пара, што ће обезбедити научну основа за пројектовање фрикционих материјала са потребним својствима.