Principais direções de pesquisa de materiais de fricção

Principais direções de pesquisa de materiais de fricção
Para se adaptar ao desenvolvimento da indústria de máquinas, refinamento e exploração de novos materiais de fricção, com foco nos seguintes aspectos: melhorar a resistência ao desgaste do material, que determina a vida útil do dispositivo de frenagem; obter um coeficiente de atrito suficientemente alto e estável para garantir a confiabilidade e suavidade do funcionamento dos dispositivos de frenagem e transmissão.
A resistência ao calor dos materiais de fricção é caracterizada basicamente por dois indicadores: a resistência à oxidação em altas temperaturas e a capacidade da matriz metálica na qual o material se baseia em manter resistência mecânica suficiente. Para atingir temperaturas operacionais mais altas, houve uma transição para metais mais refratários e ligas mais complexas. Tal como na carga pesada sob mais materiais à base de ferro em vez de materiais à base de bronze: a fim de melhorar a temperatura de trabalho e o limite de resistência mecânica dos materiais à base de cobre, alumínio em vez de estanho para fazer ligas de cobre; materiais à base de ferro na adição de níquel, cobalto, cromo, manganês, tungstênio, molibdênio e outros elementos para formar a liga de ferro, a fim de melhorar ainda mais a estabilidade térmica e a resistência mecânica do material de fricção à base de ferro.
Materiais de fricção à base de ferro em contato com o ferro em altas temperaturas. A grafite instável também tende cada vez mais a ser substituída por agentes antigripantes inertes (como o nitreto de boro). Sob cargas pesadas, são propostos materiais de fricção metalúrgica em pó à base de níquel e tungstênio. Para melhorar a sua resistência à oxidação, são propostos materiais de fricção à base de fibras de aço inoxidável. Para resistência ao desgaste, a mesma liga múltipla é usada para aumentar a resistência da matriz metálica do material de fricção.
A fim de melhorar e estabilizar o coeficiente de atrito, muitos trabalhos de pesquisa foram realizados na exploração de novos agentes de atrito e agentes antigripantes. A fim de melhorar o coeficiente de atrito dos materiais de fricção à base de ferro, foram adicionados tais compostos: como carboneto de boro, carboneto de silício, carboneto de zircônio, nitreto de boro, etc. nitreto para substituir.
Em materiais à base de cobre, a sílica, o amianto, a mulita e o óxido de alumínio são utilizados eficazmente como agentes de fricção para melhorar o coeficiente de fricção. Dissulfeto de molibdênio, dissulfeto de tungstênio e nitreto de boro são amplamente utilizados em materiais à base de ferro para ajustar o coeficiente de atrito e melhorar as propriedades anti-arranhões. Os metais fusíveis chumbo, estanho, bismuto, antimônio, cádmio e outros aditivos prestam mais atenção, ficam no atrito devido ao aumento da temperatura e se transformam em líquido, para evitar a produção do fenômeno stick-slip, para estabilizar o coeficiente de atrito é vantajoso. No material de fricção para adicionar carboneto puro ou nitreto puro mais estável, maior resistência do composto complexo tem feito muito trabalho. Materiais à base de ferro e à base de cobre em uma solução sólida tipo de titânio ou zircônio oxigênio, carbono, compostos de nitrogênio TiO-TiN-TiC ou Zr-ZrO-ZrN, o coeficiente de atrito deste material é 0.55 , a resistência ao desgaste pode ser aumentada em mais de 9 vezes.
A uma velocidade de fricção de 40 ml/s, materiais de fricção com mais de 2% de óxido de titânio e 3% a 10% de óxidos de silício, alumínio, zircônio, magnésio, berílio, cálcio e cromo em materiais à base de ferro e à base de cobre são recomendado.
Uma das novas orientações propostas é fazer com que os poros da matriz metálica pré-sinterizada incorporem pó de vidro finamente moído, o que é feito impregnando-o com uma resina de silicone contendo partículas de vidro em suspensão, seguido de um tratamento térmico complementar.
Se no passado a fabricação de materiais de fricção metalúrgica do pó se baseava principalmente na experiência prática, no futuro a principal atenção será dada ao estudo do mecanismo de atrito e desgaste durante a operação do par de fricção, o que fornecerá uma base científica base para o projeto de materiais de fricção com as propriedades exigidas.