Unika egenskaper hos keramiska bromsar

Standard skivbromsar består av gjutjärn eller stålskivor och belägg där fyllmedlet är förstärkt med metallspån. När asbest låg till grund för friktionsbelägg fanns det inga speciella frågor om sammansättningen, men då visade det sig att asbestfibrer och damm som frigörs vid inbromsning har starka cancerframkallande egenskaper. Användningen av asbest förbjöds och olika organiska föreningar började användas i kuddar. Deras egenskaper visade sig vara otillräckliga under extrema förhållanden.

Vad är keramik och varför är det

Keramik kan betraktas som allt som inte är organiskt eller metall. Det var dess egenskaper som visade sig vara vad som behövs för friktionsbeläggen hos bilbromsar som arbetar under svåra förhållanden.

Skivbromsen har stora fördelar jämfört med andra, men dess funktion är den lilla beläggsytan. Och hög bromskraft innebär snabb frigöring av en enorm mängd värmeenergi. Som ni vet är energi proportionell mot kraften och tiden för vilken den frigörs. Och båda bestämmer bilens bromseffektivitet.

Frigörandet av betydande energi i en begränsad volym på kort tid, det vill säga när värmen inte hinner försvinna i det omgivande rummet, i enlighet med samma fysik, leder till en temperaturökning. Och här klarar inte de traditionella materialen som bromsbeläggen är gjorda av längre. Användningen av ventilerade skivor kan stabilisera den termiska regimen på lång sikt, men det sparar inte från lokal överhettning i kontaktzonen. Kuddmaterialet avdunstar bokstavligen, och de resulterande fraktionerna skapar en hal miljö, friktionskoefficienten sjunker kraftigt och bromsarna misslyckas.

Keramik baserad på olika oorganiska ämnen, vanligtvis kiselkarbid, tål mycket högre temperaturer. Dessutom, när de värms upp, går de bara in i det optimala läget, vilket ger den högsta friktionskoefficienten.

Utan förstärkning kommer fodret inte att kunna ha tillräcklig styrka, för detta införs olika fibrer i kompositionen. Oftast är det kopparspån, kolfiber används till sportbromsar. Det förstärkande materialet blandas med keramik och bakas vid hög temperatur.

Beroende på typen av applikation kan sammansättningen av dynorna vara annorlunda. Detta bestäms av syftet med bromsarna, gatuklossar, sportbelägg eller extrema belägg. De har olika driftstemperaturer och begränsningsmöjligheter. Men det allmänna kommer att vara att öka effektiviteten i arbetet under svåra förhållanden:

• friktionskoefficient stabilitet;
• minimering av skivslitage;
• minskning av driftsljud och vibrationsbelastning;
• hög motståndskraft och säkerhet hos materialet vid höga driftstemperaturer.

Med användning av keramik tillverkas inte bara kuddar utan också skivor. Samtidigt observeras inte ökat slitage vid blandad användning, keramiska kuddar leder inte till accelererad radering av stål- och gjutjärnsskivor. Keramiska rotorer (skivor) kännetecknas av hög hållfasthet under termiska belastningsförhållanden, vilket gör det möjligt att inte göra dem oacceptabelt stora och inte heller lämna kvarstående deformationer under plötslig kylning. Och med sådan uppvärmning leder även naturlig kylning till betydande temperaturförändringar på en begränsad tid.

För- och nackdelar med keramiska bromsar

Det har redan sagts om fördelarna med keramik, det kan kompletteras med inte så uppenbara faktorer:

• sådana mekanismer har mindre vikt och dimensioner med samma effektivitet, vilket minskar en så viktig indikator på fjädringsdynamik som ofjädrad massa;
• det finns inget utsläpp av skadliga ämnen i miljön;
• med en ökning av temperaturen minskar inte bromsarnas effektivitet, utan ökar snarare, vilket ibland kräver förvärmning;
• förstärkningsmaterial är inte föremål för högtemperaturkorrosion;
• egenskaperna hos keramik är väl förutsägda och programmerade när man väljer ett recept, vilket gör det möjligt att producera liknande delar för en mängd olika applikationer;
• kombinationer av ferro-innehållande delar med keramiska delar är möjliga, det är inte nödvändigt att använda samma skivor för keramiska kuddar;
• Keramiska delar är mycket hållbara vid arbete under skonsamma förhållanden.

Det kunde inte göra utan minus, men det finns inte så många av dem mot bakgrund av fördelar:

• keramiska bromsar är fortfarande dyrare;
• speciellt effektiva kompositioner kräver förvärmning, eftersom friktionskoefficienten minskar med sjunkande temperatur;
• under en viss kombination av förhållanden kan de skapa ett knarr som är svårt att ta bort.

Det är tydligt att keramiska bromsdelar inte har något alternativ i livlig körning och sport. I andra fall får deras höga pris en att tänka på lämpligheten av att använda dem.