Principales orientations de recherche sur les matériaux de friction

Principales orientations de recherche sur les matériaux de friction
Afin de s'adapter au développement de l'industrie mécanique, le perfectionnement et l'exploration de nouveaux matériaux de friction, en se concentrant sur les aspects suivants : améliorer la résistance à l'usure du matériau, qui détermine la durée de vie du dispositif de freinage ; obtenir un coefficient de frottement suffisamment élevé et stable pour assurer la fiabilité et la douceur du travail des dispositifs de freinage et de transmission.
La résistance thermique des matériaux de friction est essentiellement caractérisée par deux indicateurs : la résistance à l'oxydation à haute température et la capacité de la matrice métallique sur laquelle repose le matériau à conserver une résistance mécanique suffisante. Afin d'atteindre des températures de fonctionnement plus élevées, il y a eu une transition vers des métaux plus réfractaires et des alliages plus complexes. Comme dans la charge lourde sous davantage de matériaux à base de fer au lieu de matériaux à base de bronze : afin d'améliorer la température de travail et la limite de résistance mécanique des matériaux à base de cuivre, de l'aluminium au lieu de l'étain pour fabriquer des alliages de cuivre ; matériaux à base de fer en plus du nickel, du cobalt, du chrome, du manganèse, du tungstène, du molybdène et d'autres éléments pour fabriquer l'alliage de fer, afin d'améliorer encore la stabilité thermique et la résistance mécanique du matériau de friction à base de fer.
Matériaux de friction à base de fer en contact avec le fer à haute température. Le graphite instable tend également de plus en plus à être remplacé par des agents antigrippants inertes (comme le nitrure de bore). Sous fortes charges, des matériaux de friction métallurgiques en poudre à base de nickel et de tungstène sont proposés. Pour améliorer leur résistance à l'oxydation, des matériaux de friction à base de fibres d'acier inoxydable sont proposés. Pour la résistance à l'usure, le même multi-alliage est utilisé pour augmenter la résistance de la matrice métallique du matériau de friction.
Afin d'améliorer et de stabiliser le coefficient de frottement, de nombreux travaux de recherche ont été menés pour explorer de nouveaux agents de friction et antigrippants. Afin d'améliorer le coefficient de frottement des matériaux de friction à base de fer, des composés tels que le carbure de bore, le carbure de silicium, le carbure de zirconium, le nitrure de bore, etc. ont été ajoutés. Pour les travaux à forte charge, comme agent de friction du dioxyde de silicium avec du carbure et nitrure à remplacer.
Dans les matériaux à base de cuivre, la silice, l’amiante, la mullite et l’oxyde d’aluminium sont utilisés efficacement comme agents de friction pour améliorer le coefficient de friction. Le bisulfure de molybdène, le disulfure de tungstène et le nitrure de bore sont largement utilisés dans les matériaux à base de fer pour ajuster le coefficient de frottement et améliorer les propriétés anti-éraflures. Le plomb métallique fusible, l'étain, le bismuth, l'antimoine, le cadmium et d'autres additifs font plus attention, ils sont dans le frottement dû à l'augmentation de la température et se transforment en liquide, pour empêcher la production de phénomène de stick-slip, pour stabiliser le coefficient du frottement est avantageux. Dans le matériau de friction pour ajouter du carbure pur ou du nitrure pur, une résistance plus stable et plus élevée du composé complexe a fait beaucoup de travail. Matériaux à base de fer et de cuivre dans une solution solide de type titane ou zirconium composés d'oxygène, de carbone, d'azote TiO-TiN-TiC ou Zr-ZrO-ZrN, le coefficient de frottement de ce matériau est 0.55 , la résistance à l'usure peut être augmentée de plus de 9 fois.
À une vitesse de frottement de 40 ml/s, les matériaux de friction contenant plus de 2 % d'oxyde de titane et 3 % à 10 % d'oxydes de silicium, d'aluminium, de zirconium, de magnésium, de béryllium, de calcium et de chrome dans les matériaux à base de fer et de cuivre sont recommandé.
L'une des nouvelles orientations proposées est d'incorporer dans les pores de la matrice métallique pré-frittée de la poudre de verre finement broyée, ce qui se fait en l'imprégnant d'une résine silicone contenant des particules de verre en suspension, suivie d'un traitement thermique supplémentaire.
Si dans le passé la fabrication de matériaux de friction métallurgiques en poudre reposait principalement sur l'expérience pratique, à l'avenir l'attention principale sera portée à l'étude du mécanisme de friction et d'usure lors du fonctionnement de la paire de friction, ce qui fournira une étude scientifique. base pour la conception de matériaux de friction présentant les propriétés requises.