Çeşitli sürtünme malzemelerinin avantaj ve dezavantajlarının analizi
Sürtünme malzemeleri, çeşitli ulaşım araçlarının (araba, tren, uçak, gemi vb.) ve çeşitli makine ve ekipmanların frenlerinde, kavramalarında ve sürtünme aktarma cihazlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Frenleme cihazında, sürtünme malzemesinin sürtünme performansı, dönme kinetik enerjisini ısı enerjisine ve diğer enerji türlerine dönüştürmek, böylece iletim cihazını frenlemek için kullanılır.
Modern otomobil sürtünme malzemeleri, sürtünmenin ana işlev ve yapısal performans gereksinimleri olduğu bir tür kompozit malzemedir. Çalışma sırasında, esas olarak tekrar tekrar değişen mekanik stres alanlarına ve termal stres alanlarına maruz kalır ve kuvvet ve ısının kaynağı, sonsuz olarak yeni bir çalışma yüzeyi oluşturan sürtünme arayüzüdür.
Otomobillerde kullanılan sürtünme malzemeleri esas olarak fren sürtünme plakaları ve debriyaj plakalarıdır. Sürtünme malzemeleri hem güvenlik parçaları hem de aşınan parçalardır.
Geleneksel ıslak sürtünme malzemeleri, kağıt hamuru sürtünme malzemelerinin bileşenlerinin karıştırılmasıyla üretilir. Geleneksel teknolojiyle üretilen bu tür kağıt bazlı sürtünme malzemesi, yüksek yüklü kullanım ortamlarında bazı belirgin eksiklikler göstermektedir:
(1) Bakır bazlı sürtünme malzemeleriyle karşılaştırıldığında, kağıt bazlı malzemeler daha iyi sürtünme katsayılarına ve zayıf sıcaklık direncine sahiptir;
(2) Kağıt bazlı malzemeler, bakır bazlı malzemelere göre daha iyi yağ uyumluluğuna sahiptir. Ancak bu uyumluluk fiili kullanımda hala yetersizdir;
(3) Kağıt bazlı malzemeler zayıf termal iletkenliğe sahiptir ve ağır yükler altında yüzeyde yerel sıcak noktalara eğilimlidir.
Yukarıdaki sorunlara yanıt olarak çözüm, sürtünme malzemesi olarak karbon fiber kullanmaktır. Ancak aslında insanlar karbon fiberi sürtünme malzemesi olarak yaygın olarak kullanmıyor. Bunun temel nedeni karbon fiber kullanıldıktan sonra sürtünme malzemesinin maliyetinin çok yüksek olmasıdır.
