Principales direcciones de investigación de materiales de fricción.

Principales direcciones de investigación de materiales de fricción.
Con el fin de adaptarse al desarrollo de la industria de la maquinaria, el refinamiento y exploración de nuevos materiales de fricción, centrándose en los siguientes aspectos: mejorar la resistencia al desgaste del material, que determina la vida útil del dispositivo de frenado; obtener un coeficiente de fricción suficientemente alto y estable para garantizar la fiabilidad y suavidad del funcionamiento de los dispositivos de frenado y transmisión.
La resistencia al calor de los materiales de fricción se caracteriza básicamente por dos indicadores: la resistencia a la oxidación a altas temperaturas y la capacidad de la matriz metálica sobre la que se basa el material para mantener una resistencia mecánica suficiente. Para lograr temperaturas de funcionamiento más altas, se ha producido una transición a metales más refractarios y aleaciones más complejas. Como en cargas pesadas bajo más materiales a base de hierro en lugar de materiales a base de bronce: para mejorar la temperatura de trabajo y el límite de resistencia mecánica de los materiales a base de cobre, se utiliza aluminio en lugar de estaño para hacer aleaciones de cobre; materiales a base de hierro con la adición de níquel, cobalto, cromo, manganeso, tungsteno, molibdeno y otros elementos para hacer la aleación de hierro, con el fin de mejorar aún más la estabilidad térmica y la resistencia mecánica del material de fricción a base de hierro.
Materiales de fricción a base de hierro en contacto con hierro a altas temperaturas. El grafito inestable también tiende cada vez más a ser sustituido por agentes antiagarrotamiento inertes (como el nitruro de boro). Bajo cargas pesadas, se proponen materiales de fricción pulvimetalúrgicos a base de níquel y tungsteno. Para mejorar su resistencia a la oxidación se proponen materiales de fricción a base de fibras de acero inoxidable. Para la resistencia al desgaste, se utiliza la misma aleación múltiple para aumentar la resistencia de la matriz metálica del material de fricción.
Para mejorar y estabilizar el coeficiente de fricción, se han llevado a cabo muchos trabajos de investigación para explorar nuevos agentes de fricción y agentes antiagarrotamiento. Para mejorar el coeficiente de fricción de los materiales de fricción a base de hierro se añaden compuestos como: carburo de boro, carburo de silicio, carburo de circonio, nitruro de boro, etc. Para trabajos con cargas pesadas, como agente de fricción del dióxido de silicio con el carburo y nitruro para reemplazar.
En materiales a base de cobre, la sílice, el amianto, la mullita y el óxido de aluminio se utilizan eficazmente como agentes de fricción para mejorar el coeficiente de fricción. El disulfuro de molibdeno, el disulfuro de tungsteno y el nitruro de boro se utilizan ampliamente en materiales a base de hierro para ajustar el coeficiente de fricción y mejorar las propiedades anti-rayado. Los metales fusibles como plomo, estaño, bismuto, antimonio, cadmio y otros aditivos prestan más atención, están en la fricción debido al aumento de temperatura y se convierten en líquido, para evitar la producción del fenómeno de adherencia y deslizamiento, para estabilizar el coeficiente. de fricción es ventajoso. En el material de fricción para agregar que el carburo puro o el nitruro puro es más estable, la mayor resistencia del compuesto complejo ha hecho mucho trabajo. Materiales a base de hierro y cobre en solución sólida tipo titanio o circonio compuestos de oxígeno, carbono, nitrógeno TiO-TiN-TiC o Zr-ZrO-ZrN, el coeficiente de fricción de este material es 0.55 , la resistencia al desgaste se puede aumentar más de 9 veces.
A una velocidad de fricción de 40 ml/s, los materiales de fricción con más del 2% de óxido de titanio y del 3% al 10% de óxidos de silicio, aluminio, circonio, magnesio, berilio, calcio y cromo en materiales a base de hierro y cobre son recomendado.
Una de las nuevas direcciones propuestas es incorporar en los poros de la matriz metálica presinterizada polvo de vidrio finamente molido, lo que se consigue impregnándolo con una resina de silicona que contiene partículas de vidrio en suspensión, seguido de un tratamiento térmico complementario.
Si en el pasado la fabricación de materiales de fricción pulvimetalúrgicos se basaba principalmente en la experiencia práctica, en el futuro se prestará mayor atención al estudio del mecanismo de fricción y desgaste durante el funcionamiento del par de fricción, lo que proporcionará una base científica. base para el diseño de materiales de fricción con las propiedades requeridas.