Фрикционные материалы. фрикционн материалыдиски. 57 7 2015issn 16834518 введениет
 Скачать 0.69 Mb.
|
|
ÍÀÓ×ÍÛÅ ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß È ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ 67 ¹ 7 2015 ISSN 1683-4518 ÍÎÂÛÅ ÎÃÍÅÓÏÎÐÛ Использование в качестве контртела в паре с тормозным диском из КМК колодок из ана- логичного материала обеспечивает высокие триботехнические показатели таких пар тре- ния. Как показано в работе [37], фрикционная пара C/SiC – C/SiC имеет более высокий и ста- бильный коэффициент трения в зависимости от числа циклов торможения, чем пара диск из серого чугуна – колодка из C/SiC (рис. 10). Одним из требований к тормозным колод- кам из КМК, помимо обеспечения высоких и стабильных триботехнических характеристик в паре с тормозным диском из однотипного мате- риала, является обеспечение такого характера процесса трения, когда их износ в значительно большей степени превышает износ тормозных дисков, имея при этом минимально возможные значения. Эта задача может решаться, напри- мер, путем подбора для материалов тормозных дисков и колодок из КМК оптимального соот- ношения базовых структурных компонентов материалов — углеродных армирующих во- локон, SiC-матрицы и остаточного кремния. В работе [22] была предпринята попытка такого рода подбора материалов и установлено, что пары образцов с различным (высоким и низ- ким) начальным содержанием углеродных во- локон (пара с объемным содержанием УВ 0,53 и 0,25 соответственно) по сравнению с парами образцов с одинаковым (высоким) начальным содержанием УВ (пара с объемным содержани- ем УВ 0,41 и 0,48 соответственно) обеспечива- ют более высокий и стабильный коэффициент трения в зависимости от скорости (μ сред 0,61 и 0,46 соответственно). При этом такие пары тре- ния характеризуются значительным различи- ем величин их износа (более чем в 3 раза), при- чем более низкий износ наблюдается у КМК с малым содержанием УВ и большей долей SiC-матрицы, тогда как высокое содержание SiC в КМК в обоих образцах пары трения при- водит, как правило, к их большому взаимному износу. Таким образом, проведенный анализ со- временных фрикционных материалов, приме- няемых для изготовления тормозных колодок, показал, что в паре с тормозными дисками из КМК в высоконагруженных системах торможе- ния наиболее перспективными являются ком- позиции с керамической матрицей и металло- керамика на основе железа. Следует отметить, что многие авторы [19, 38] считают, что ха- рактер процесса фрикционного контакта пары с тормозным диском из КМК существенно от- личается от пары с металлическим тормозным диском. Это обстоятельство предполагает про- ведение специальных триботехнических иссле- дований для тормозных дисков из КМК в паре с колодками из различных типов материалов и, соответственно, разработки соответствующих рецептур фрикционных композиций колодок для тормозных дисков из КМК, которые бы в максимальной степени удовлетворяли произ- водителей и потребителей, в первую очередь по эксплуатационным, экономическим, техно- логическим и экологическим показателям. Библиографический список 1. Handbook of ceramic composites ; ed. by Narottam P. Bansal. — Boston : Kluver Academic Publishers, 2005. — 554 p. 2. Гаршин, А. П. Фрикционные материалы на осно- ве волокнисто-армированных композитов с углерод- ной и керамической матрицей для систем торможе- ния / А. П. Гаршин, В. И. Кулик, А. С. Нилов // Новые огнеупоры. — 2008. — № 9. — С. 54–60. Garshin, A. P. Braking friction materials based on fi ber-reinforced composites with carbon and ceramic matrices / A. P. Garshin, V. I. Kulik, A. S. Nilov // Refractories and Industrial Ceramics. — 2008. — Vol. 49, № 5. — Р. 391–396. 3. http://www.ximicat.com/info.php?id=5784. Фрикци- онные материалы. 4. http://dpgo.ru/article/2011-03-15. Технология ке- рамических тормозных колодок — происхождение и преимущества. 5. Eriksson, M. Surface characterization of brake pads after running under silent and squealing conditions / M. Eriksson, F. Bergman, S. Jacobson // Wear. — 1999. — Vol. 232. — P. 163–167. 6. Chan, D. Review of automotive brake friction materials / D. Chan, G. W. Stachowiak // Journal of automobile engineering. — 2004. — Vol. 218. — P. 953–966. 7. Blau, P. J. Compositions, functions and testing of friction brake materials and their additives / P. J. Blau. — Reports ORNL/TM-2001/64, 2001. — 38 p. 8. Мийченко, И. П. Полиимидные композицион- ные материалы, формуемые прямым и литьевым прессованием : канд. дис. / Мийченко И. П. — М. : МАТИ, 1986. — 202 с. 9. Хренов, О. В. Металлокерамические фрикци- онные материалы / О. В. Хренов, А. А. Дмитрович, А. В. Лешок. — Минск, 2011. — 42 с. 10. Tang, C. F. Combinatorial screening of ingredients for steel wool based semimetallic and aramid pulp based nonorganic brake materials / C. F. Tang, Y. Lu // Journal of reinforced plastics and composites. — 2004. — Vol. 23, № 1. — Р. 51–63. 11. http://stanko-produkt.ru/sp/catalog/production_of_ automobile_brake_linings_ pads.php. 12. Yun, R. Performance and evaluation of nonasbes- tos organic brake friction composites with SiC parti- ÍÀÓ×ÍÛÅ ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß È ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ 68 ¹ 7 2015 ISSN 1683-4518 ÍÎÂÛÅ ÎÃÍÅÓÏÎÐÛ cles as an abrasive / R. Yun, S. G. Martynková, Y. Lu // Journal of Composite Materials. — 2011. — Vol. 45, № 15. — P. 1585–1593. 13. Jang, G. H. Tribological properties of C/C–SiC composites for brake discs / G. H. Jang, K. H. Cho, S. B. Park [et al.] // Metals and materials international. — 2010. — Vol. 16, № 1. — P. 61–66. 14. Kermc, M. Development and use of an apparatus for tribological evaluation of ceramic-based brake materials / M. Kermc, M. Kalin, J. Vizintin // Wear. — 2005. — Vol. 259. — P. 1079–1087. 15. Полимеры в узлах трения машин и приборов : справочник ; под ред. А. В. Чичинадзе. — M. : Маши- ностроение, 1988. — 328 с. 16. Kryachek, V. M. Friction composites: traditions and new solutions (review). Powder materials / V. M. Kryachek // Powder metallurgy and metal ceramics. — 2004. — Vol. 43, № 11/12. — P. 581–592. 17. Федорченко, И. М. Современные фрикционные материалы / И. М. Федорченко, В. М. Крячек, И. И. Панаиоти. — Киев : Наукова думка, 1975. — 334 с. 18. http://shopmoto.ru/tech/detail.php?ID=37463. 19. Stadler, Z. Friction and wear of sintered metallic brake linings on a C/C–SiC composite brake disc / Z. Stadler, K. Krnel, T. Kosmac // Wear. — 2008. — Vol. 265, № 3/4. — P. 278–285. 20. Wang, Y. Friction surface evolution of carbon fi bre reinforced carbon/silicon carbide (Cf/C–SiC) composites / Y. Wang, H. Wu // Journal of the European Ceramic Society. — 2010. — Vol. 30, № 15. — P. 3187–3201. 21. Krnel, K. Carbon/Carbon–Silicon-Carbide dual- matrix composites for brake discs / K. Krnel, Z. Stadler, T. Kosmac // Materials and manufacturing processes. — 2008. — Vol. 23. — P. 587–590. 22. Кулик, В. И. Исследование триботехнических характеристик композиционных материалов с кар- бидкремниевой матрицей / В. И. Кулик, А. С. Нилов, А. П. Гаршин [и др.] // Новые огнеупоры. — 2012. — № 8. — C. 45–56. Kulik, V. I. Study of tribological properties of composite materials with a silicon carbide matrix / V. I. Kulik, A. S. Nilov, A. P. Garshin, V. V. Savich, A. A. Dmitrovich, D. I. Saroka // Refractories and Industrial Ceramics. — 2012. — Vol. 53, № 4. — Р. 259–268. 23. Кулик, В. И. Трибологические исследования фрикционной пары «карбидокремниевый компози- ционный материал – спеченные порошковые мате- риалы на основе металлокерамики» / В. И. Кулик, А. С. Нилов, С. Е. Дёмин // 10-я междунар. науч.-техн. конф. : «Новые материалы и технологии: порош- ковая металлургия, композиционные материалы, защитные покрытия, сварка», г. Минск, Беларусь, 12–14 сентября 2012. — Минск : Беларуская наука, 2012. — C. 85–92. 24. Пат. US 7338987. Friction material composition and friction material using the same / Ono M., Nagayoshi T., Inoue M. et al. ; заявл. 21.05.04 ; опубл. 04.03.08. 25. Пат. US 2010/0065389. Carbon fi ber reinforced carbon matrix composite for brake pad back plate / Gilboy L. F., Wolf R. A., Morey A. M. ;заявл. 16.09.09 ; опубл.18.03.10. 26. Старченко, В. Н. Исследование трибологиче- ских характеристик фрикционных С–С композитов / В. Н. Старченко, М. В. Павленко, В. В. Овчаренко // Вісник СНУ ім. Володимира Даля. — 2011. — № 6. — C. 105–109. 27. Stadler, Z. Carbonised-material-based brake pad for a C/C–SiC composite brake disc / Z. Stadler // Materiali in tehnologue. — 2001. — Vol. 35, № 3/4. — P. 205–208. 28. Li, Zh. Preparation and properties of C/C–SiC brake composites fabricated by warm compactied — in situ reaction / Zh. Li, P. Xiao, X. Xiong // International journal of minerals, metallurgy and materials. — 2010. — Vol. 17, № 4. — P. 500–505. 29. Пат. US 6265071. Brake unit including brake disc and brake lining / Gross G., Haug T., Näumann E. et al. ; заявл. 15.09.98 ; опубл. 24.07.01. 30. Пат. US 7799250. Ceramic materials for friction linings / Huener R., Bauer M., Winkermann P. ; заявл. 16.02.06 ; опубл.21.09.10. 31. Пат. EP 1910245. Ceramic-forming polymer material / Sherwood W. J., Tarnowski L. A. ; заявл. 21.06.06 ; опубл. 16.04.2008. 32. Стороженко, П. А. Новые бескислородные предкерамические полимеры — нанометаллокарбо- силаны и наноразмерные наполнители — уникаль- ные материалы для повышения прочности и окис- лительной стойкости углеграфитов и стабилизации высокопрочной и высокотемпературной керамики / П. А. Стороженко, А. М. Цырлин, С. П. Губин [и др.] // Серия : Критические технологии. Мембраны. — 2005. — № 4 (28). — C. 68–74. 33. Langhof, N. The eff ect of residual silicon in CMC brake pads on friction and wear / N. Langhof, R. Voigt, H. Mucha, W. Krenkel // Proc. 6th European Conference on Braking JEF 2010, Lille, France, 2010. — P. 71–78. 34. Naslain, R. Si-matrix composite materials for advanced jet endines / R. Naslain, F. Cristin // MRS Bulletin 09, 2003. — P. 854–858. 35. Krenkel, W. C/C–SiC composites for hot structures and advanced friction systems / W. Krenkel // Ceramic engineering and science proceedings. — 2003. — 24 [4]. — P. 583–592. 36. Пат. WO 2008007411. Braking band composite structure of a brake disc / Goller R. S., Mauri B., Orlandi M. ; заявл. 13.07.07 ; опубл. 17.01.08. 37. Blau, P. J. Research on non-traditional materials for friction surfaces in heavy vehicle disc brakes. Reports ORNVTM-2004/265, 2004. — 42 р. 38. www.eurobrake.net/.../EB2012-FM-01.pdf. Friction fi lms on C–SiC discs after dynamometer tests with diff erent commercial brake pad / W. Osterle, C. Deutsch, I. Dorfel // Thesis of EuroBrake 2012 conference, 16–18 April 2012, Dresden, Germany. ◼ Получено 23.03.15 © А. С. Нилов, В. И. Кулик, А. П. Гаршин, 2015 г. |