Disco de freno de cerámica de carbono

El disco de freno de cerámica de carbono semicorex se realiza mediante compuesto de matriz C/C-Sic. Con un cuerpo de fibra de carbono de fieltro o tejido tridimensional como esqueleto de refuerzo, la matriz está compuesta de carbono (c) ycarburo de silicio (sic), que es un material compuesto de doble matriz. Combina las ventajas de los materiales de carbono y el carburo de silicio, con alta resistencia, baja densidad, buena estabilidad térmica, resistencia al choque térmico, alta dureza, alta resistencia al desgaste y buena resistencia a la oxidación. En entornos de alta temperatura, la matriz de carbono puede proporcionar un cierto tampón y tenacidad para evitar que el material se agrieta frágil, y puede soportar una temperatura alta de al menos 1650 ° C. Primero prepare un material compuesto C/C y luego introduzca la fase SIC mediante métodos como la impregnación de silicio líquido. Por ejemplo, un blanco C/C se prepara primero por deposición química de vapor o carbonización de impregnación de resina, y luego se contacta con el espacio en blanco con silicio líquido. El silicio reacciona con carbono a alta temperatura para formar SIC, mientras llena los poros en el blanco. Debido a su excelente rendimiento integral, se usa ampliamente en aviones de combate avanzados, trenes de alta velocidad, autos de carreras y autos deportivos, y puede cumplir con los requisitos estrictos de estos equipos de alta gama para el sistema de frenos en condiciones de trabajo complejas, como alta velocidad, alta carga y alta temperatura.

El disco de freno de cerámica de carbono es parte del sistema de frenado del automóvil. Además del disco de freno, el freno de disco también tiene pinzas, pastillas de freno, tuberías de freno y otras partes. El disco de freno gira con la rueda. La pastilla de freno está instalada dentro de la pinza y es estacionario en relación con el disco de freno.

El principio del frenado de automóviles es relativamente simple. Cuando el conductor pisa el freno, el aceite de freno en la tubería de freno actúa como un medio hidráulico para aplicar presión al pistón en la pinza, de modo que la pastilla de freno sostiene firmemente el disco de freno, y la fuerza de fricción impide que el disco de freno gire, desempeñando un papel en desaceleración o estacionamiento. El número de pistones en la pinza determina la presión aplicada a la pastilla de freno. El material del disco de freno y la pastilla de freno afecta la resistencia del coeficiente de fricción.

Hay tres materiales principales para discos de freno: hierro fundido gris, carbono-carbono y cerámica de carbono. Los dos últimos están a base de carbonomateriales compuestos, pero tienen diferentes características.

1. Los discos de freno de hierro fundido gris se caracterizan por tecnología madura y bajo precio, pero falta de rendimiento. El mayor defecto de los discos de hierro fundido es la descomposición térmica de alta temperatura. Desde la perspectiva de la conversión de energía, el frenado del automóvil es en realidad un proceso de convertir la energía cinética en energía térmica. Por lo tanto, la temperatura será muy alta durante el proceso de frenado. En el caso del frenado continuo, el disco tradicional de hierro fundido causará una descomposición térmica obvia debido a la alta temperatura. A medida que aumenta la temperatura, la fricción disminuirá. Esto hará que los frenos se vuelvan más suaves y suaves.

2. La aparición del disco de freno de cerámica de carbono/carbono y carbono es resolver las deficiencias de rendimiento de los discos de hierro fundido.

Ya sea que se trate de carbono/carbono o carbono/cerámica, los discos de freno compuesto a base de carbono tienen coeficientes de alto fricción, peso ligero y buena resistencia a la descomposición y la corrosión térmica.

- Carbono/carbonoLos discos de freno tienen dos deficiencias obvias. Una es que el coeficiente de fricción decae más severamente en condiciones húmedas, y la otra es que el coeficiente de fricción también se descuenta en entornos de baja temperatura. Dichas características del producto restringen el desarrollo de discos de frenos de carbono/carbono en el mercado civil. Por lo tanto, los discos de freno de material de carbono/carbono se utilizan principalmente en aviones militares y autos de carreras F1.

- El disco de freno de cerámica de carbono es una versión mejorada de los materiales de carbono/carbono. El proceso de fabricación se basa en materiales de carbono-carbono y se agrega carburo de silicio. La alta resistencia mecánica de la fibra de carbono se combina con la resistencia al desgaste y la resistencia a la oxidación de los materiales cerámicos. El disco de freno de cerámica de carbono no solo heredan las ventajas de la alta resistencia a la temperatura y la baja densidad de los materiales de carbono-carbono, sino que también superan el problema del coeficiente de bajo fricción en ambientes húmedos y de baja temperatura. Por lo tanto, el disco de freno de cerámica de carbono se puede utilizar tanto en el mercado civil como en los mercados de carreras y aviones militares. Los discos cerámicos de carbono pueden soportar altas temperaturas de hasta 1750 ° C, tener una distancia de frenado corta, son livianos y están libres de óxido.