Analyse der Vor- und Nachteile verschiedener Reibmaterialien
Reibungsmaterialien werden häufig in Bremsen, Kupplungen und Reibungsübertragungsvorrichtungen verschiedener Transportfahrzeuge (wie Autos, Züge, Flugzeuge, Schiffe usw.) sowie verschiedener Maschinen und Geräte verwendet. In der Bremsvorrichtung wird die Reibungsleistung des Reibmaterials genutzt, um die kinetische Rotationsenergie in Wärmeenergie und andere Energieformen umzuwandeln und dadurch die Übertragungsvorrichtung zu bremsen.
Moderne Reibmaterialien für Kraftfahrzeuge sind eine Art Verbundwerkstoffe, bei denen die Reibung die Hauptfunktion und die strukturellen Leistungsanforderungen sind. Während der Arbeit ist es hauptsächlich immer wieder wechselnden mechanischen Spannungsfeldern und thermischen Spannungsfeldern ausgesetzt, und die Kraft- und Wärmequelle ist die Reibungsschnittstelle, die unendlich eine neue Arbeitsfläche bildet.
Bei den in Automobilen verwendeten Reibmaterialien handelt es sich hauptsächlich um Bremsreibscheiben und Kupplungsscheiben. Reibmaterialien sind sowohl Sicherheitsteile als auch Verschleißteile.
Herkömmliche Nassreibmaterialien werden durch Mischen von Bestandteilen von Papierzellstoff-Reibmaterialien hergestellt. Diese Art von papierbasiertem Reibmaterial, das mit herkömmlicher Technologie hergestellt wird, weist in Umgebungen mit hoher Belastung einige offensichtliche Mängel auf:
(1) Im Vergleich zu Reibungsmaterialien auf Kupferbasis weisen Materialien auf Papierbasis bessere Reibungskoeffizienten und eine schlechte Temperaturbeständigkeit auf;
(2) Materialien auf Papierbasis weisen eine bessere Ölverträglichkeit auf als Materialien auf Kupferbasis. Allerdings reicht diese Kompatibilität im tatsächlichen Einsatz noch nicht aus;
(3) Papierbasierte Materialien haben eine schlechte Wärmeleitfähigkeit und neigen bei starker Belastung zu lokalen Hotspots auf der Oberfläche.
Als Reaktion auf die oben genannten Probleme besteht die Lösung darin, Kohlefaser als Reibungsmaterial zu verwenden. Tatsächlich wird Kohlefaser jedoch nicht häufig als Reibungsmaterial verwendet. Der Hauptgrund ist, dass die Kosten für Reibmaterial nach der Verwendung von Kohlefaser zu hoch sind.
