Analiza raznih tarnih materijala
Frikcijski materijali naširoko se koriste u raznim transportnim vozilima (kao što su automobili, vlakovi, zrakoplovi, brodovi itd.) i u kočnicama, spojkama i komponentama tarnog prijenosa raznih strojeva i opreme. U kočnim komponentama, korištenjem tarnih svojstava tarnih materijala, kinetička energija rotacije pretvara se u toplinsku energiju i druge oblike energije, čime se omogućuje kočenje komponenti prijenosa.
Suvremeni tarni materijali za automobile vrsta su kompozitnog materijala koji primarno funkcionira putem trenja, a također ispunjava zahtjeve strukturne izvedbe. Tijekom rada uglavnom podnose opetovano promjenjiva polja mehaničkih naprezanja i polja toplinskih naprezanja, a izvori sile i topline su sučelja trenja koja kontinuirano formiraju nove radne površine.
Frikcijski materijali koji se koriste u automobilima uglavnom uključuju tarne pločice kočnica i lamele kvačila. Ovi tarni materijali su sigurnosne komponente i dijelovi skloni habanju.
Tradicionalna proizvodnja mokrih tarnih materijala postiže se miješanjem sastojaka tarnih materijala od papirne mase. Ovi tarni materijali na bazi papira proizvedeni tradicionalnim metodama proizvodnje pokazuju neke očite nedostatke kada se koriste u uvjetima visokog opterećenja:
(1) U usporedbi s tarnim materijalima na bazi bakra, materijali na bazi papira imaju bolji koeficijent trenja, ali pokazuju lošiju otpornost na toplinu.
(2) Materijali na bazi papira imaju bolju kompatibilnost s uljem od materijala na bazi bakra. Međutim, ta kompatibilnost još uvijek nedostaje u praktičnim primjenama.
(3) Toplinska vodljivost materijala na bazi papira je relativno slaba. U uvjetima visokog opterećenja veća je vjerojatnost da će se na površini formirati lokalne vruće točke.
Za rješavanje gore navedenih problema, rješenje je korištenje jastučića od karbonskih vlakana kao tarnog materijala. Međutim, u stvarnosti se ugljična vlakna ne koriste široko kao frikcijski materijali. Glavni razlog za to je što cijena tarnog materijala postaje previsoka kada se koriste karbonska vlakna.
