Analiza prednosti i nedostataka raznih tarnih materijala
Frikcijski materijali naširoko se koriste u kočnicama, spojkama i uređajima za prijenos trenja raznih transportnih vozila (kao što su automobili, vlakovi, zrakoplovi, brodovi itd.) i raznih strojeva i opreme. U uređaju za kočenje, učinak trenja tarnog materijala koristi se za pretvaranje rotacijske kinetičke energije u toplinsku energiju i druge oblike energije, čime se koči prijenosni uređaj.
Suvremeni tarni materijali za automobile vrsta su kompozitnih materijala s trenjem kao glavnom funkcijom i zahtjevima strukturne izvedbe. Tijekom rada uglavnom je podvrgnut opetovano promjenjivim poljima mehaničkih naprezanja i poljima toplinskih naprezanja, a izvor sile i topline je sučelje trenja koje beskonačno oblikuje novu radnu površinu.
Frikcijski materijali koji se koriste u automobilima uglavnom su tarne ploče kočnica i lamele kvačila. Frikcijski materijali su i sigurnosni i potrošni dijelovi.
Tradicionalni mokri frikcioni materijali proizvode se miješanjem sastojaka tarnih materijala od papirne mase. Ova vrsta tarnog materijala na bazi papira izrađenog tradicionalnom tehnologijom pokazuje neke očite nedostatke u okruženjima s velikim opterećenjem:
(1) U usporedbi s tarnim materijalima na bazi bakra, materijali na bazi papira imaju bolje koeficijente trenja i slabu temperaturnu otpornost;
(2) Materijali na bazi papira imaju bolju kompatibilnost s uljem od materijala na bazi bakra. Međutim, ta je kompatibilnost još uvijek nedovoljna u stvarnoj uporabi;
(3) Materijali na bazi papira imaju lošu toplinsku vodljivost i skloni su lokalnim vrućim točkama na površini pod velikim opterećenjem.
Kao odgovor na gore navedene probleme, rješenje je korištenje karbonskih vlakana kao tarnog materijala. Ali zapravo, ljudi ne koriste široko ugljična vlakna kao tarni materijal. Glavni razlog je previsoka cijena tarnog materijala nakon korištenja karbonskih vlakana.
