摩擦材料的主要研究方向
为了适应机械工业的发展,改进和探索新的摩擦材料,重点关注以下几个方面:提高决定制动装置使用寿命的材料的耐磨性;获得足够高和稳定的摩擦系数,保证制动器和传动装置工作的可靠性和稳定性。
摩擦材料的耐热性基本上可以通过两个指标来表征:高温抗氧化性和金属基体作为材料保持足够机械强度的基础的能力。为了达到更高的工作温度,已经过渡到更多的难熔金属和更复杂的合金化。例如,铁基材料经常用于在重载荷下代替青铜基材料:为了增加铜基材料的工作温度和机械强度极限,使用铝代替锡来合金铜;铁基材料中加入镍、钴、铬、锰、钨、钼合金等元素的铁基摩擦材料,进一步提高铁基摩擦材料的热稳定性和机械强度。
当铁基摩擦材料在高温下与铁接触时,不稳定的石墨也倾向于用惰性防粘附剂(如氮化硼)代替。在重载荷下,提出了镍基和钨基粉末冶金摩擦材料。为了提高其抗氧化性,提出了基于不锈钢纤维的摩擦材料。为了耐磨性,还使用多重合金化来增加摩擦材料金属基体的强度。
为了提高和稳定摩擦系数,对新型摩擦剂和防咬剂的探索进行了大量研究工作。为了提高铁基摩擦材料的摩擦系数,添加了这样的化合物:如碳化硼、碳化硅、碳化锆、氮化硼等。对于重型工作,二氧化硅作为摩擦剂被碳化物和氮化物取代。