1.Đĩa ma sỏt chế tạo bằng vật liệu Compozit trờn cơ sở nhựa phenol
fomandehyt.
Như chúng ta đó biết nhựa phenol fomandehyt là loại polyme được phỏt hiện đầu tiờn cú nhiều ưu điểm và được ứng dụng rộng rói trong nhiều ngành. Nhựa cú nhiều đặc tớnh tốt như độ cỏch điện cao (điện ỏp đỏnh thủng từ 8 đến 12 KV/mm), khụng chịu tỏc động của vi khuẩn, bền với hoỏ chất và cỏc mụi trường hoạt hoỏ khỏc. Tổ hợp nhựa phenol fomandehyt với sợi amiăng bền với
axit, kiềm ở nồng độ nhỏ hơn 40%, bền với axeton ở 500C cũng như bền với
axit axetic ở bất kỳ nồng độ nào. Đồng thời nhựa cú độ bền nhiệt cao, nhiệt độ làm việc từ 150 - 2000C. Dựa vào đặc tớnh này khi cho trộn với chất độn như sợi thuỷ tinh, sợi amiăng thỡ khả năng làm việc cũn được nõng cao hơn tới 2500C hoặc trong điều kiện phạm vi thay đổi nhiệt độ rộng và khụng làm ảnh hưởng đến kớch thước.
Khả năng chịu mài mũn của tấm phẳng từ nhựa phenol fomandehyt cú thể so sỏnh với nhụm, đồng. Tuy nhiờn khả năng này bị suy giảm khi độ ẩm của mụi trường tăng do nước cú thể thẩm thấu qua bề mặt phõn chia giữa nhựa và bột độn. Hệ số ma sỏt của nhựa nằm trong khoảng 0,2-0,3.
Tớnh chất Đơn vị Polyeste khụng no Epoxy phenol fomandehyt fomandehyt Độ bền kộo MPa 25-28 30-100 25-65 25-45 Độ bền nộn MPa 60-160 60-190 45-95 45-95 Độ bền uốn MPa 70-140 60-180 45-95 45-95 Độ hỳt nước Mg 10-30 7-20 15-30 15-30 Tỷ trọng g/cm3 1,1-1,15 1,15-1,25 1,15-1,3 1,1-1,4
Qua bảng so sỏnh trờn ta thấy khối lượng riờng của nhựa phenol
fomandehyt thấp 1,15-1,31 g/cm3, do đú cú thể trộn thờm cỏc chất độn với
hàm lượng 50-70% vỡ khi sản phẩm được tạo thành cú khối lượng riờng khoảng 1,23 -1,67 g/cm3, thấp hơn khoảng từ 2-3 lần khi so với cỏc kim loại
thụng dụng (khối lượng riờng của nhụm là 2,8-3,1 g/cm3, của thộp là 7-8
g/cm3). Cỏc bột độn thụng dụng là: Bột amiăng: tỷ trọng là 2,55 g/cm3 Bột gỗ: tỷ trọng là 1,3-1,9 g/cm3 Bột grafit: tỷ trọng là 1,75-1,95 g/cm3 Cỏc chất độn dạng khoỏng khỏc: tỷ trọng 1,5 - 1,7g/cm3
Song song với những ưu điểm đó được nờu trờn thỡ nhựa phenol fomandehyt cũn cú một số hạn chế cần quan tõm như độ cứng cao: 30-35HB, độ bền va đập thấp: 1-4KJ/m2 và độ co ngút của sản phẩm cũn cao: 0,04-0,08 cm/cm đặc biệt là đối với cỏc sản phẩm cú kớch thước lớn, hỡnh dạng phức tạp. Qua phõn tớch trờn để hoàn thiện vật liệu polyme Compozit trờn cơ sở nhựa phenol fomandehyt thỡ vấn đề cần giải quyết là cỏc giải phỏp biến tớnh nhựa để khắc phục những hạn chế đó nờu. Khi nghiờn cứu vật liệu ma sỏt chế tạo từ vật liệu polyme Compozit ngoài việc xem xột đến cỏc yờu cầu, đặc điểm của vật liệu polyme Compozit cũn phải đỏp ứng tất cả cỏc đũi hỏi riờng của vật liệu ma sỏt. Cỏc cặp ma sỏt dựng trong đĩa ma sỏt cần phải thoả món những yờu cầu sau:
- Cú hệ số ma sỏt ổn định.
- Cú tớnh chống mài mũn cao và chịu được ỏp lực lớn.
- Bề mặt khụng bị cào xước, tỏch lớp, khụng dớnh kết vào vật liệu khỏc trong quỏ trỡnh sử dụng.
- Cỏc vật liệu ma sỏt chịu được nhiệt độ cao, khụng bị chỏy hoặc sinh khúi khi sử dụng.
Theo một số chuyờn gia nghiờn cứu về ma sỏt như DN.Garkinov, B.I Kotextetxki, I.B Kragenxki, A.V Chichinaze đó phỏt triển và đưa ra cỏc yờu cầu chi tiết hơn đối với vật liệu ma sỏt. Tỏc giả đó nờu yờu cầu cơ bản đối với vật liệu ma sỏt là:
* Hệ số ma sỏt đủ lớn, đối với cỏc trường hợp sử dụng làm đĩa ma sỏt thỡ cần phải lớn hơn hoặc bằng 0,2 nếu khụng sẽ khụng đảm bảo an toàn trong quỏ trỡnh sử dụng.
* Một trong cỏc biện phỏp để nõng cao tuổi thọ của vật liệu ma sỏt là trước khi đem vào sử dung cần phải cú quỏ trỡnh chạy và để chuyển bề mặt sang trạng thỏi làm việc. Thời kỳ này cú ảnh hưởng đến toàn bộ hoạt động sau này của vật liệu ma sỏt.
* Trong qỳa trỡnh sử dụng chi tiết ma sỏt, dưới tỏc dụng của nhiệt độ phỏt sinh khi đúng ly hợp trờn bề mặt khụng được xảy ra cỏc hiện tượng trượt đĩa ma sỏt, dớnh....
* Giới hạn bền đứt của vật liệu ma sỏt sử dụng làm đĩa ma sỏt núi chung nhỏ hơn1,5kg/cm2 ứng với nhiệt độ cực đại toả ra trong quỏ trỡnh đúng mở ly hợp.
Việc nghiờn cứu hoàn thiện vật liệu polyme Compozit trờn cơ sở nhựa phenol fomandehyt dựng trong lĩnh vực chế tạo vật liệu ma sỏt thoả món đầy đủ cỏc yờu cầu là một lĩnh vực rất rộng đũi hỏi nhiều kinh nghiệm, phõn tớch tổng hợp cả về lý thuyết và thực tế. Với khuụn khổ của bản luận ỏn chủ yếu tập trung đi sõu và hai vấn đề sau:
- Biến tớnh, nõng cao độ mềm dẻo của nhựa phenol fomandehyt để vật liệu ma sỏt cú thể đảm bảo an toàn khi đúng mở ly hợp qua đú đảm bảo được hệ số ma sỏt, giảm độ mài mũn.
- Lựa chọn bộ chất độn thớch hợp cho tổ hợp vật liệu cú tỏc dụng ổn định độ mài mũn và hệ số ma sỏt.