الاتجاهات البحثية الرئيسية لمواد الاحتكاك

الاتجاهات البحثية الرئيسية لمواد الاحتكاك
من أجل التكيف مع تطور صناعة الآلات، وصقل واستكشاف مواد احتكاك جديدة، مع التركيز على الجوانب التالية: تحسين مقاومة التآكل للمادة، والتي تحدد عمر خدمة جهاز الكبح؛ للحصول على معامل احتكاك عالي ومستقر بدرجة كافية لضمان موثوقية وسلاسة عمل أجهزة الكبح وناقل الحركة.
تتميز المقاومة الحرارية لمواد الاحتكاك بشكل أساسي بمؤشرين: مقاومة الأكسدة عند درجات الحرارة المرتفعة وقدرة المصفوفة المعدنية التي تعتمد عليها المادة على الحفاظ على قوة ميكانيكية كافية. من أجل تحقيق درجات حرارة تشغيل أعلى، كان هناك انتقال إلى المزيد من المعادن المقاومة للحرارة وسبائك أكثر تعقيدا. كما هو الحال في الحمل الثقيل تحت المزيد من المواد القائمة على الحديد بدلاً من المواد القائمة على البرونز: من أجل تحسين درجة حرارة العمل والحد من القوة الميكانيكية للمواد القائمة على النحاس، الألومنيوم بدلاً من القصدير لصنع سبائك النحاس؛ إضافة المواد القائمة على الحديد إلى النيكل والكوبالت والكروم والمنغنيز والتنغستن والموليبدينوم وعناصر أخرى لصنع سبائك الحديد، من أجل زيادة تحسين الاستقرار الحراري لمواد الاحتكاك القائمة على الحديد والقوة الميكانيكية.
مواد الاحتكاك ذات الأساس الحديدي التي تتلامس مع الحديد عند درجات حرارة عالية. كما يميل الجرافيت غير المستقر بشكل متزايد إلى الاستعاضة عنه بعوامل خاملة مضادة للاحتجاز (مثل نيتريد البورون). في ظل الأحمال الثقيلة، يتم اقتراح مواد الاحتكاك المعدنية القائمة على النيكل والتنغستن. لتحسين مقاومتها للأكسدة، تم اقتراح مواد احتكاك تعتمد على ألياف الفولاذ المقاوم للصدأ. لمقاومة التآكل، يتم استخدام نفس السبائك المتعددة لزيادة قوة المصفوفة المعدنية لمادة الاحتكاك.
من أجل تحسين واستقرار معامل الاحتكاك، تم إجراء الكثير من الأبحاث لاستكشاف عوامل احتكاك جديدة وعوامل مضادة للاحتكاك. من أجل تحسين معامل الاحتكاك لمواد الاحتكاك القائمة على الحديد، يتم إضافة مركبات مثل: مثل كربيد البورون، وكربيد السيليكون، وكربيد الزركونيوم، ونيتريد البورون، وغيرها. وللأعمال ذات الأحمال الثقيلة، كعامل احتكاك لثاني أكسيد السيليكون مع كربيد و نيتريد ليحل محل.
في المواد القائمة على النحاس، يتم استخدام السيليكا والأسبستوس والموليت وأكسيد الألومنيوم بشكل فعال كعوامل احتكاك لتحسين معامل الاحتكاك. يستخدم ثاني كبريتيد الموليبدينوم وثاني كبريتيد التنغستن ونيتريد البورون على نطاق واسع في المواد القائمة على الحديد لضبط معامل الاحتكاك وتحسين خصائص مكافحة الجرجرة. الرصاص المعدني القابل للانصهار والقصدير والبزموت والأنتيمون والكادميوم وغيرها من الإضافات تولي اهتماما أكبر، فهي في الاحتكاك بسبب زيادة درجة الحرارة وتتحول إلى سائل، لمنع إنتاج ظاهرة الالتصاق، لتحقيق الاستقرار في المعامل. الاحتكاك مفيد. في مادة الاحتكاك لإضافة من كربيد نقي أو نيتريد نقي أكثر استقرارا، وقد فعلت قوة أعلى من المركب المعقد الكثير من العمل. المواد ذات الأساس الحديدي والنحاس في محلول صلب من نوع التيتانيوم أو الزركونيوم الأكسجين والكربون ومركبات النيتروجين TiO-TiN-TiC أو Zr-ZrO-ZrN، معامل احتكاك هذه المادة هو 0.55 يمكن زيادة مقاومة التآكل بأكثر من 9 مرات.
عند سرعة احتكاك تبلغ 40 مل/ثانية، يتم احتكاك مواد الاحتكاك التي تحتوي على أكثر من 2% من أكسيد التيتانيوم و3% إلى 10% من أكاسيد السيليكون والألومنيوم والزركونيوم والمغنيسيوم والبريليوم والكالسيوم والكروم في المواد القائمة على الحديد والنحاس. مُستَحسَن.
أحد الاتجاهات الجديدة المقترحة هو أن تشتمل مسام المصفوفة المعدنية الملبدة مسبقًا على مسحوق زجاج مطحون جيدًا، ويتم ذلك عن طريق تشريبه براتنج السيليكون الذي يحتوي على جزيئات معلقة من الزجاج، تليها معالجة حرارية إضافية.
إذا كان تصنيع مواد الاحتكاك المعدنية المسحوقة في الماضي يعتمد بشكل أساسي على الخبرة العملية، ففي المستقبل سيتم إيلاء الاهتمام الرئيسي لدراسة آلية الاحتكاك والتآكل أثناء تشغيل زوج الاحتكاك، مما سيوفر دراسة علمية أساس لتصميم مواد الاحتكاك بالخصائص المطلوبة.