دیسک ترمز سرامیکی کربن

دیسک ترمز سرامیکی کربن نیمورکس توسط کامپوزیت ماتریس C/C-Sic ساخته شده است. با داشتن یک بدن سه بعدی یا بافته شده از فیبر کربن به عنوان یک اسکلت تقویت کننده ، ماتریس از کربن (C) تشکیل شده استکاربید سیلیکون (SIC)، که یک ماده کامپوزیت ماتریس است. این ترکیب مزایای مواد کربن و کاربید سیلیکون را با چقرمگی زیاد ، چگالی کم ، پایداری حرارتی خوب ، مقاومت در برابر شوک حرارتی ، سختی زیاد ، مقاومت در برابر سایش زیاد و مقاومت در برابر اکسیداسیون خوب ترکیب می کند. در محیط های درجه حرارت بالا ، ماتریس کربن می تواند یک بافر و چقرمگی خاصی را برای جلوگیری از ترک خوردگی مواد شکننده فراهم کند و می تواند در برابر دمای بالا حداقل 1650 درجه سانتیگراد مقاومت کند. ابتدا یک ماده کامپوزیت C/C را آماده کرده و سپس فاز SIC را با روشهایی مانند اشباع سیلیکون مایع معرفی کنید. به عنوان مثال ، یک خالی C/C ابتدا با رسوب بخار شیمیایی یا کربن سازی اشباع رزین تهیه می شود ، و سپس خالی با سیلیکون مایع تماس می گیرد. سیلیکون با کربن در دمای بالا واکنش نشان می دهد تا SIC را تشکیل دهد ، در حالی که منافذ را در جای خالی پر می کند. با توجه به عملکرد جامع بسیار عالی ، از آن به طور گسترده در هواپیماهای جنگنده پیشرفته ، قطارهای پر سرعت ، اتومبیل های مسابقه ای و اتومبیل های ورزشی استفاده می شود و می تواند در شرایط کار پیچیده مانند سرعت بالا ، بار بالا و درجه حرارت بالا ، نیازهای دقیق این تجهیزات سطح بالا را برای سیستم ترمز برآورده کند.

دیسک ترمز سرامیکی کربن بخشی از سیستم ترمز اتومبیل است. علاوه بر دیسک ترمز ، ترمز دیسک همچنین دارای کالیپر ، لنت ترمز ، لوله های ترمز و سایر قسمت ها است. دیسک ترمز با چرخ می چرخد. پد ترمز در داخل کولیس نصب شده و نسبت به دیسک ترمز ثابت است.

اصل ترمز اتومبیل نسبتاً ساده است. هنگامی که راننده روی ترمز قدم می زند ، روغن ترمز موجود در لوله ترمز به عنوان یک محیط هیدرولیک عمل می کند تا فشار را به پیستون در کولیس اعمال کند ، به طوری که لنت ترمز دیسک ترمز را محکم نگه می دارد ، و نیروی اصطکاک دیسک ترمز را از چرخش متوقف می کند و از این طریق نقش در کاهش یا پارکینگ بازی می کند. تعداد پیستون های موجود در کولیس فشار اعمال شده روی پد ترمز را تعیین می کند. ماده دیسک ترمز و پد ترمز بر استحکام ضریب اصطکاک تأثیر می گذارد.

سه ماده اصلی برای دیسک های ترمز وجود دارد: چدن خاکستری ، سرامیک کربن و کربن سرامیک. دو مورد اخیر مبتنی بر کربن هستندمواد کامپوزیت، اما آنها ویژگی های مختلفی دارند.

1. دیسک های ترمز چدن خاکستری با فناوری بالغ و قیمت پایین مشخص می شوند اما کمبود عملکرد دارند. بزرگترین نقص دیسک های چدن پوسیدگی حرارتی با دمای بالا است. از منظر تبدیل انرژی ، ترمز اتومبیل در واقع فرایندی برای تبدیل انرژی جنبشی به انرژی حرارتی است. بنابراین ، دما در طی فرآیند ترمز بسیار بالا خواهد بود. در مورد ترمز مداوم ، دیسک چدن سنتی به دلیل درجه حرارت بالا باعث پوسیدگی حرارتی آشکار خواهد شد. با افزایش دما ، اصطکاک کاهش می یابد. این باعث می شود ترمزها نرمتر و نرم تر شوند.

2. ظهور دیسک ترمز سرامیکی کربن/کربن و کربن برای حل کاستی های عملکرد دیسک های چدن است.

چه کربن/کربن یا کربن یا سرامیک ، دیسک های ترمز کامپوزیت مبتنی بر کربن دارای ضرایب اصطکاک بالایی ، وزن سبک و مقاومت خوبی در برابر پوسیدگی حرارتی و خوردگی هستند.

- کربن/کربندیسک های ترمز دو کاستی آشکار دارند. یکی این است که ضریب اصطکاک در شرایط مرطوب به شدت پوسیده می شود و دیگری این است که ضریب اصطکاک نیز در محیط های درجه حرارت پایین تخفیف می یابد. چنین ویژگی های محصول توسعه دیسک های ترمز کربن/کربن در بازار غیرنظامی را محدود می کند. بنابراین ، دیسک های ترمز مواد کربن/کربن عمدتاً در هواپیماهای نظامی و اتومبیل های مسابقه F1 استفاده می شوند.

- دیسک ترمز سرامیکی کربن نسخه بهبود یافته مواد کربن/کربن است. فرآیند تولید بر اساس مواد کربن کربن است و کاربید سیلیکون اضافه می شود. مقاومت مکانیکی بالای فیبر کربن با مقاومت سایش و مقاومت اکسیداسیون مواد سرامیکی ترکیب می شود. دیسک ترمز سرامیکی کربن نه تنها مزایای مقاومت در برابر دمای بالا و چگالی کم مواد کربن کربن را به ارث می برد ، بلکه بر مشکل ضریب اصطکاک کم در محیط های مرطوب و پایین نیز غلبه می کند. بنابراین ، دیسک ترمز سرامیکی کربن می تواند در بازار غیرنظامی و بازارهای هواپیماهای نظامی و نظامی نیز استفاده شود. دیسک های کربن و سرامیک می توانند در برابر دمای بالا تا 1750 درجه سانتیگراد مقاومت کنند ، فاصله ترمز کوتاه دارند ، از نظر وزن سبک هستند و بدون زنگ زدگی هستند.