جايگزيني مس در مواد اصطكاكي لنت¬هاي ترمز سازگار با محيط زيست با استفاده از مواد جديد

كارشناسي ارشد

هدف از انجام اين مطالعه ايجاد دانش لازم به منظور طراحي تركيبات مواد اصطكاكي بدون مس با استفاده از مواد سازگار با محيط زيست بوده است. مواد اصطكاكي پايه ارائه شده از نوع كامپوزيت كم فلز (حاوي كمتر از 20 درصد وزني الياف فولاد) بهبود يافته است. با استفاده از روش آزمون خطا 5 تركيب به ترتيب با عنوان تركيب پايه، سه تركيب شامل 2، 4 و 6 درصد وزني پتاسيم تيتانات صفحه-اي و در اخر تركيب حاوي 6 درصد پتاسيم تيتانات صفحه اي و الياف سراميك ارائه گرديد كه نمونه حاوي الياف سراميك و پتاسيم تيتانات از نظر خواص اصطكاكي بهترين عملكرد را بين ديگر تركيبات نشان داده است. عملكرد اصطكاكي كامپوزيت¬هاي ارائه شده به وسيله آزمون سايش در مقياس آزمايشگاهي بر اساس استاندارد SAE J661 يا ISIRI-586 بررسي گرديد. بعد از انجام آزمون عملكردي مكانيسم سايش كامپوزيت با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي بررسي و مدل¬هاي گرافيكي لازم جهت تبين ساختار سطوح سايش كامپوزيت بدون مس زمينه پليمري ارائه شد. تحليل مكانيسم سايش با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشان داد كه نمونه حاوي الياف سراميك و پتاسيم تيتانات در تشكيل صفحات تماسي و فيلم اصطكاكي پايدارتر عملكرد بهتري داشته و منجر به ارائه نتايج اصطكاكي بهتري نسبت به ديگر تركيبات شده است. تشكيل يك مكانيسم سايش پايدار شامل فيلم اصطكاكي، صفحات تماسي و ميكرو شكاف‌ها به نظر مي¬رسد كه عامل اصلي در كنترل عملكرد اصطكاكي و پايداري سايش كامپوزيت مواد اصطكاكي است. در نمونه حاوي الياف سراميك و پتاسيم تيتانات با بهينه سازي اجزاء چهار تركيب قبل و اضافه كردن الياف سراميك در كنار پتاسيم تيتانات صفحه¬اي عملكرد اصطكاكي پايدار و بهينه¬اي از خود نشان داد. توانايي تشكيل فيلم اصطكاكي پايدار بر روي صفحات تماسي نقش مهمي را در كنترل نرخ سايش و كاهش آن ايفا مي¬كند. به نحوي كه تغيير در فرآيند جوانه‌زني، رشد و تخريب فيلم اصطكاكي باعث تغييرات محسوس در نوسانات ضريب اصطكاك و نرخ سايش مي¬گردد. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي صفحات تماسي بيشتري در كنار ميكرو شكاف‌ها در نمونه حاوي الياف سراميك و پتاسيم تيتانات نشان داده شد و با استفاده از مدل¬هاي گرافيكي روابط بين فرآيند تشكيل فيلم اصطكاكي و تغييرات اصطكاكي ارائه گرديد.

208481

دانشگاه علم و صنعت ايران

رضا توانگر

مهندسي مواد و متالورژي- شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

عليرضا خاوندي