Análise das vantagens e desvantagens de vários materiais de fricção
Os materiais de fricção são amplamente utilizados em freios, embreagens e dispositivos de transmissão de fricção de vários veículos de transporte (como carros, trens, aviões, navios, etc.) e diversas máquinas e equipamentos. No dispositivo de frenagem, o desempenho de fricção do material de fricção é usado para converter a energia cinética rotacional em energia térmica e outras formas de energia, freando assim o dispositivo de transmissão.
Os materiais de fricção automotivos modernos são um tipo de materiais compósitos com o atrito como função principal e requisitos de desempenho estrutural. Durante o trabalho, ele é submetido principalmente a campos de tensão mecânica e campos de tensão térmica que mudam repetidamente, e a fonte de força e calor é a interface de fricção que forma infinitamente uma nova superfície de trabalho.
Os materiais de fricção usados em automóveis são principalmente placas de fricção de freio e placas de embreagem. Os materiais de fricção são peças de segurança e peças de desgaste.
Os materiais tradicionais de fricção úmida são fabricados misturando ingredientes de materiais de fricção de pasta de papel. Este tipo de material de fricção à base de papel feito por tecnologia tradicional apresenta algumas deficiências óbvias em ambientes de uso de alta carga:
(1) Em comparação com materiais de fricção à base de cobre, os materiais à base de papel têm melhores coeficientes de fricção e baixa resistência à temperatura;
(2) Os materiais à base de papel têm melhor compatibilidade com o óleo do que os materiais à base de cobre. Contudo, esta compatibilidade ainda é insuficiente na utilização real;
(3) Os materiais à base de papel têm baixa condutividade térmica e são propensos a pontos quentes locais na superfície sob cargas pesadas.
Em resposta aos problemas acima, a solução é utilizar fibra de carbono como material de fricção. Mas, na verdade, as pessoas não usam amplamente a fibra de carbono como material de fricção. A principal razão é que o custo do material de fricção após o uso da fibra de carbono é muito alto.
