घर्षण सामग्री के मुख्य अनुसंधान दिशाएँ

घर्षण सामग्री के मुख्य अनुसंधान दिशाएँ
मशीन उद्योग के विकास के अनुकूल नई घर्षण सामग्री के शोधन और अन्वेषण के लिए, निम्नलिखित पहलुओं पर ध्यान केंद्रित किया गया है: सामग्री के पहनने के प्रतिरोध में सुधार करना, जो ब्रेकिंग डिवाइस की सेवा जीवन निर्धारित करता है; ब्रेकिंग और ट्रांसमिशन उपकरणों के काम की विश्वसनीयता और सुचारूता सुनिश्चित करने के लिए घर्षण का पर्याप्त उच्च और स्थिर गुणांक प्राप्त करना।
घर्षण सामग्री का ताप प्रतिरोध मूल रूप से दो संकेतकों द्वारा पहचाना जाता है: उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण का प्रतिरोध और धातु मैट्रिक्स की क्षमता जिस पर सामग्री आधारित है, पर्याप्त यांत्रिक शक्ति बनाए रखने के लिए। उच्च परिचालन तापमान प्राप्त करने के लिए, अधिक दुर्दम्य धातुओं और अधिक जटिल मिश्रधातु में परिवर्तन हुआ है। जैसे कि कांस्य आधारित सामग्रियों के बजाय अधिक लौह आधारित सामग्रियों के तहत भारी भार में: तांबा आधारित सामग्रियों के कामकाजी तापमान और यांत्रिक शक्ति सीमा में सुधार करने के लिए, तांबा मिश्र धातु बनाने के लिए टिन के बजाय एल्यूमीनियम; लौह आधारित घर्षण सामग्री थर्मल स्थिरता और यांत्रिक शक्ति को और बेहतर बनाने के लिए, लौह मिश्र धातु बनाने के लिए निकल, कोबाल्ट, क्रोमियम, मैंगनीज, टंगस्टन, मोलिब्डेनम और अन्य तत्वों को शामिल किया जाता है।
उच्च तापमान पर लोहे के संपर्क में आने वाली लौह आधारित घर्षण सामग्री। अस्थिर ग्रेफाइट को भी तेजी से निष्क्रिय एंटी-सीज़ एजेंटों (जैसे बोरोन नाइट्राइड) द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है। भारी भार के तहत, निकल और टंगस्टन-आधारित पाउडर धातुकर्म घर्षण सामग्री प्रस्तावित हैं। उनके ऑक्सीकरण प्रतिरोध में सुधार के लिए, स्टेनलेस स्टील फाइबर पर आधारित घर्षण सामग्री प्रस्तावित है। पहनने के प्रतिरोध के लिए, घर्षण सामग्री के धातु मैट्रिक्स की ताकत बढ़ाने के लिए समान बहु-मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है।
घर्षण के गुणांक को सुधारने और स्थिर करने के लिए, नए घर्षण एजेंटों और एंटी-सेज़ एजेंटों की खोज में बहुत सारे शोध कार्य किए गए हैं। लौह-आधारित घर्षण सामग्री के घर्षण के गुणांक में सुधार करने के लिए ऐसे यौगिकों को जोड़ा गया: जैसे बोरॉन कार्बाइड, सिलिकॉन कार्बाइड, जिरकोनियम कार्बाइड, बोरॉन नाइट्राइड इत्यादि। भारी भार वाले काम के लिए, कार्बाइड के साथ सिलिकॉन डाइऑक्साइड के घर्षण एजेंट के रूप में और प्रतिस्थापित करने के लिए नाइट्राइड।
तांबा आधारित सामग्रियों में, सिलिका, एस्बेस्टस, मुलाइट और एल्यूमीनियम ऑक्साइड का उपयोग घर्षण के गुणांक में सुधार के लिए घर्षण एजेंटों के रूप में प्रभावी ढंग से किया जाता है। मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड, टंगस्टन डाइसल्फ़ाइड और बोरॉन नाइट्राइड का व्यापक रूप से घर्षण के गुणांक को समायोजित करने और घर्षण-रोधी गुणों में सुधार करने के लिए लौह-आधारित सामग्रियों में उपयोग किया जाता है। फ़्यूज़िबल धातु सीसा, टिन, बिस्मथ, सुरमा, कैडमियम और अन्य योजक पर अधिक ध्यान देते हैं, वे तापमान में वृद्धि के कारण घर्षण में होते हैं और तरल में बदल जाते हैं, छड़ी-पर्ची घटना के उत्पादन को रोकने के लिए, गुणांक को स्थिर करने के लिए घर्षण का लाभ है. घर्षण सामग्री में जोड़ने के लिए शुद्ध कार्बाइड या शुद्ध नाइट्राइड की तुलना में अधिक स्थिर, जटिल यौगिक की उच्च शक्ति ने बहुत काम किया है। टाइटेनियम या ज़िरकोनियम ऑक्सीजन, कार्बन, नाइट्रोजन यौगिकों TiO-TiN-TiC या Zr-ZrO-ZrN के ठोस समाधान प्रकार में लौह-आधारित और तांबा-आधारित सामग्री, इस सामग्री का घर्षण गुणांक 0 है।55 , पहनने के प्रतिरोध को 9 गुना से अधिक बढ़ाया जा सकता है।
40 मिली/सेकंड की घर्षण गति पर, 2% से अधिक टाइटेनियम ऑक्साइड और 3% से 10% सिलिकॉन, एल्यूमीनियम, ज़िरकोनियम, मैग्नीशियम, बेरिलियम, कैल्शियम और क्रोमियम ऑक्साइड के साथ लौह-आधारित और तांबा-आधारित सामग्री में घर्षण सामग्री होती है। अनुशंसित।
प्रस्तावित नई दिशाओं में से एक यह है कि प्री-सिन्डेड मेटल मैट्रिक्स के छिद्रों में बारीक पिसा हुआ ग्लास पाउडर शामिल किया जाए, जो इसे ग्लास के निलंबित कणों वाले सिलिकॉन राल के साथ संसेचित करके किया जाता है, जिसके बाद एक पूरक गर्मी उपचार होता है।
यदि अतीत में पाउडर धातुकर्म घर्षण सामग्री का निर्माण मुख्य रूप से व्यावहारिक अनुभव पर आधारित था, तो भविष्य में मुख्य ध्यान घर्षण जोड़ी के संचालन के दौरान घर्षण और पहनने के तंत्र के अध्ययन पर दिया जाएगा, जो एक वैज्ञानिक प्रदान करेगा आवश्यक गुणों के साथ घर्षण सामग्री के डिजाइन के लिए आधार।