|
| 聯(lián)系方式 |
地址：
南通市工農(nóng)路附87號百昌大廈
電話：
手機：
13646285454
聯(lián)系人：
本站出售
電子郵箱：
[email protected]
|
|
|
| 您現(xiàn)在的位置：網(wǎng)站首頁 -
活性炭知識
|
|
炭/炭復合材料摩擦磨損機理
|
| 發(fā)布時間：
2022/5/9 17:50:51 |
炭/炭復合材料摩擦磨損機理
炭剎車過程涉及受力、能量轉(zhuǎn)換和質(zhì)量損失等，炭盤的摩擦磨損機理建立在質(zhì)量和能量守恒的基礎上，C/C復合材料剎車過程的摩擦磨損機理。
摩擦雨形成致密摩擦膜，由予密損，次表面逐漸變成摩攘面，摩擦面和次表面形成動態(tài)平衡體系。
c/c復合材料剎車盤的剎車過程可分為三個階段：
?、賱x車開始階段。動盤由于外部因素具有一定的慣量和轉(zhuǎn)速(即動能)，靜盤則固定在基座上(即飛機的起落架)，剎車開始后，動盤和靜盤在液壓活塞的壓力作用下緊緊貼合，由于摩擦面含有大量不平整的微凸體和孔隙，在貼合過程中，動、靜盤摩擦面借助動盤的動能，表面的微凸體相互剪切，形成大量的磨屑，同時由于炭盤材料的整體性，切向力也會造成炭盤次表面織體和炭纖維分離，產(chǎn)生織體裂紋，這樣會降低摩擦面和次表面的相互作用力，加快微凸體相互剪切。磨屑一方面由于動、靜盤的緊密貼合，借助炭盤旋轉(zhuǎn)滑移到孔隙中；另一方面炭盤表面不平整、成膜性不好，在剛開始剎車的時候處于調(diào)整階段，炭盤振動較劇烈，磨屑也會由于炭盤貼合的不夠緊密，在動盤高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，從摩擦面飛出。微凸體的相互剪切將動盤的動能轉(zhuǎn)化為動、靜盤的內(nèi)能，炭盤表面溫度迅速升高。
?、趧x車中期。磨屑在壓力和切向力的共同作用下被磨碎，形成細小磨粒，磨粒一方面進一步填充孔隙，這樣在摩擦面又會形成一些新的微凸體，微凸體又會由于相互剪切而形成磨屑，磨屑再被磨碎，不斷重復直至形成較為均一、致密的摩擦膜；另一方面細小的磨粒也會由于離心力作用從摩擦面甩出。隨著剎車的進行，動盤的轉(zhuǎn)速和動能會迅速減小，切向力會減小而壓力不變，這些都會有利于摩擦面形成致密摩攘膜，增大真實摩擦面積，根據(jù)公式(3．42)，有利于剎車末期摩擦系數(shù)逐漸增大(即形成翹尾)。炭盤的動能轉(zhuǎn)換的熱能一方面通過炭盤本身的熱導散發(fā)到空氣中，另一方面會促使次表面的碳和孔隙中的氧發(fā)生氧化反應生成CO或C02，使得炭盤進一步失重。在剎車過程中摩擦膜的破壞和形成以及次表面轉(zhuǎn)換為摩擦膜形成一個動態(tài)的平衡體系。
③剎車后期。動盤的轉(zhuǎn)速迅速減小，這樣施加在炭盤上的壓力會卸載，動盤和靜盤分離，表面成膜不好的磨粒會從摩擦面脫落，且此時摩擦面的溫度最高，炭盤分離后表面與空氣的接觸會加劇炭盤表面的氧化，導致表面均一整體的摩擦膜遭到破壞，這樣一次剎車過程結束。
C/C復合材料在摩擦過程中發(fā)生的質(zhì)量損失主要來自兩個方面：一是磨粒磨損；二是高溫氧化。
研究發(fā)現(xiàn)炭/炭剎車盤在空氣中的磨損率是惰性氣氛的4.5倍。有60％的重量損失是由氧化磨損引起的。剎車過程中機械能轉(zhuǎn)換為熱能，引起材料表面溫度升高。如果在垂直摩擦面方向上材料的熱導率高、相對密度大(單位質(zhì)量的比熱容大)，產(chǎn)生的熱量就能相對均勻地傳遞到材料整體中，降低摩擦面和次表面的溫度，從而減小空氣氧化引起的質(zhì)量損失。反之，材料的熱導率小、相對密度低(單位質(zhì)量的比熱容tb)，摩擦產(chǎn)生熱量的積累就會引起摩擦面和次表面溫度驟然升高，氧化速率加快，失重量加大，且低熱導率材料的抗熱震能力差，很大的溫度梯度就有可能導致材料破壞，甚至損壞機輪。由于高織構熱解炭基體構成的復合材料，熱導率好，自身的抗氧化能力也好，在摩擦過程中容易形成連續(xù)的自潤滑膜，不但能夠減小空氣氧化造成的質(zhì)量損失，同時也減小離心力甩出的磨粒引起的質(zhì)量損失。另外，摩擦系數(shù)隨著溫度的升高而減小，制動扭矩下降，使剎車過程不平穩(wěn)，剎車時間和距離相應延長。所以盡可能地減小c/c復合材料對磨面溫度的升高，不但是抗氧化的需求，也可以實現(xiàn)有效、平穩(wěn)剎車。
|
| |
|
|
網(wǎng)站管理 
