სამუხრუჭე ხუნდების წარმოშობა და განვითარება

სამუხრუჭე ხუნდები არის სამუხრუჭე სისტემის უსაფრთხოების ყველაზე კრიტიკული ნაწილები, რომლებიც გადამწყვეტ როლს თამაშობენ სამუხრუჭე ეფექტის ხარისხში, ხოლო კარგი სამუხრუჭე ხუნდი არის ადამიანებისა და მანქანების (თვითმფრინავის) დამცავი.

პირველი, სამუხრუჭე ხუნდების წარმოშობა

1897 წელს ჰერბერტფრუდმა გამოიგონა პირველი სამუხრუჭე ხუნდები (ბამბის ძაფის გამაგრებითი ბოჭკოების გამოყენებით) და გამოიყენა ისინი ცხენის ეტლებში და ადრეულ მანქანებში, საიდანაც დაარსდა მსოფლიოში ცნობილი Ferodo Company. შემდეგ 1909 წელს კომპანიამ გამოიგონა მსოფლიოში პირველი გამაგრებული აზბესტზე დაფუძნებული სამუხრუჭე ხუნდი; 1968 წელს გამოიგონეს მსოფლიოში პირველი ნახევრად ლითონზე დაფუძნებული სამუხრუჭე ხუნდები და მას შემდეგ დაიწყო ხახუნის მასალების განვითარება აზბესტის გარეშე. სახლში და მის ფარგლებს გარეთ დაიწყო აზბესტის შემცვლელი ბოჭკოების შესწავლა, როგორიცაა ფოლადის ბოჭკო, მინის ბოჭკოვანი, არამიდის ბოჭკოვანი, ნახშირბადის ბოჭკო და სხვა აპლიკაციები ხახუნის მასალებში.

მეორე, სამუხრუჭე ხუნდების კლასიფიკაცია

სამუხრუჭე მასალების კლასიფიკაციის ორი ძირითადი გზა არსებობს. ერთი დაყოფილია ინსტიტუტების გამოყენებით. როგორიცაა საავტომობილო სამუხრუჭე მასალები, მატარებლის სამუხრუჭე მასალები და საავიაციო სამუხრუჭე მასალები. კლასიფიკაციის მეთოდი მარტივი და გასაგებია. ერთი იყოფა მასალის ტიპის მიხედვით. კლასიფიკაციის ეს მეთოდი უფრო მეცნიერულია. თანამედროვე სამუხრუჭე მასალები ძირითადად მოიცავს შემდეგ სამ კატეგორიას: ფისოვანი სამუხრუჭე მასალები (აზბესტის სამუხრუჭე მასალები, არააზბესტის სამუხრუჭე მასალები, ქაღალდის სამუხრუჭე მასალები), ფხვნილის მეტალურგიის სამუხრუჭე მასალები, ნახშირბადის/ნახშირბადის კომპოზიციური სამუხრუჭე მასალები და კერამიკული სამუხრუჭე მასალები.

მესამე, საავტომობილო სამუხრუჭე მასალები

1, საავტომობილო სამუხრუჭე მასალების ტიპი წარმოების მასალის მიხედვით განსხვავებულია. ის შეიძლება დაიყოს აზბესტის ფურცლად, ნახევრად ლითონის ფურცლად ან დაბალ ლითონის ფურცლად, NAO (აზბესტისგან თავისუფალი ორგანული ნივთიერებების) ფურცლად, ნახშირბადის ნახშირბადის ფურცლად და კერამიკულ ფურცლად.
1.1.აზბესტის ფურცელი

თავიდანვე აზბესტი გამოიყენებოდა როგორც სამუხრუჭე ხუნდების გამაგრების მასალა, რადგან აზბესტის ბოჭკოს აქვს მაღალი სიმტკიცე და მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობა, ამიტომ მას შეუძლია დააკმაყოფილოს სამუხრუჭე ხუნდების, გადაბმულობის დისკების და შუასადებების მოთხოვნები. ამ ბოჭკოს აქვს ძლიერი დაჭიმვის უნარი, შეიძლება ემთხვეოდეს მაღალი ხარისხის ფოლადსაც და უძლებს მაღალ ტემპერატურას 316 ° C. უფრო მეტიც, აზბესტი შედარებით იაფია. მას მოიპოვებენ ამფიბოლის მადნიდან, რომელიც დიდი რაოდენობით გვხვდება მრავალ ქვეყანაში. აზბესტის ხახუნის მასალები ძირითადად იყენებენ აზბესტის ბოჭკოს, კერძოდ, ჰიდრატირებული მაგნიუმის სილიკატს (3MgO·2SiO2·2H2O), როგორც გამაგრების ბოჭკო. ემატება შემავსებელი ხახუნის თვისებების რეგულირებისთვის. ორგანული მატრიცის კომპოზიტური მასალა მიიღება წებოს დაჭერით ცხელ პრესის ფორმაში.

1970-იან წლებამდე. აზბესტის ტიპის ხახუნის ფურცლები ფართოდ გამოიყენება მსოფლიოში. და დიდი ხნის განმავლობაში დომინირებდა. თუმცა, აზბესტის სითბოს გადაცემის ცუდი შესრულების გამო. ხახუნის სითბოს სწრაფად გაფანტვა შეუძლებელია. ეს გამოიწვევს ხახუნის ზედაპირის თერმული დაშლის ფენის გასქელებას. გაზარდეთ მასალის აცვიათ. ამასობაში. აზბესტის ბოჭკოების კრისტალური წყალი 400 ℃-ზე მაღლა ილექება. ხახუნის თვისება საგრძნობლად მცირდება და ცვეთა მკვეთრად იზრდება, როდესაც ის მიაღწევს 550℃ ან მეტს. კრისტალური წყალი დიდწილად დაიკარგა. გაფართოება მთლიანად დაკარგულია. უფრო მნიშვნელოვანია. ეს დადასტურებულია სამედიცინო თვალსაზრისით. აზბესტი არის ნივთიერება, რომელიც სერიოზულ ზიანს აყენებს ადამიანის სასუნთქ ორგანოებს. 1989 წლის ივლისი. აშშ-ს გარემოს დაცვის სააგენტომ (EPA) გამოაცხადა, რომ აკრძალავს ყველა აზბესტის პროდუქტის იმპორტს, წარმოებას და გადამუშავებას 1997 წლისთვის.

1.2, ნახევრად ლითონის ფურცელი

ეს არის ახალი ტიპის ხახუნის მასალა, რომელიც შემუშავებულია ორგანული ხახუნის მასალისა და ტრადიციული ფხვნილის მეტალურგიის ხახუნის მასალის საფუძველზე. იგი იყენებს ლითონის ბოჭკოებს აზბესტის ბოჭკოების ნაცვლად. ეს არის არააზბესტის ხახუნის მასალა, რომელიც შეიქმნა ამერიკული Bendis კომპანიის მიერ 1970-იანი წლების დასაწყისში.
„ნახევრად მეტალის“ ჰიბრიდული სამუხრუჭე ხუნდები (Semi-met) ძირითადად დამზადებულია უხეში ფოლადის მატყლისგან, როგორც გამაგრებითი ბოჭკო და მნიშვნელოვანი ნარევი. აზბესტის და არააზბესტის ორგანული სამუხრუჭე ხუნდები (NAO) ადვილად შეიძლება გამოირჩეოდეს გარეგნობისგან (წვრილი ბოჭკოები და ნაწილაკები), ასევე მათ აქვთ გარკვეული მაგნიტური თვისებები.

ნახევრად მეტალის ხახუნის მასალებს აქვთ შემდეგი ძირითადი მახასიათებლები:
(ლ) ძალიან სტაბილურია ხახუნის კოეფიციენტის ქვემოთ. არ წარმოქმნის თერმულ დაშლას. კარგი თერმული სტაბილურობა;
(2) კარგი აცვიათ წინააღმდეგობა. მომსახურების ვადა 3-5-ჯერ აღემატება აზბესტის ხახუნის მასალებს;
(3) კარგი ხახუნის შესრულება მაღალი დატვირთვის ქვეშ და სტაბილური ხახუნის კოეფიციენტი;
(4) კარგი თბოგამტარობა. ტემპერატურის გრადიენტი მცირეა. განსაკუთრებით შესაფერისია მცირე ზომის დისკის სამუხრუჭე პროდუქტებისთვის;
(5) დამუხრუჭების მცირე ხმაური.
შეერთებულმა შტატებმა, ევროპამ, იაპონიამ და სხვა ქვეყნებმა დაიწყეს დიდი ტერიტორიების გამოყენების ხელშეწყობა 1960-იან წლებში. ნახევრად ლითონის ფურცლის აცვიათ წინააღმდეგობა 25%-ზე მეტია, ვიდრე აზბესტის ფურცელი. ამჟამად ის დომინანტურ პოზიციას იკავებს ჩინეთში სამუხრუჭე ხუნდების ბაზარზე. და ამერიკული მანქანების უმეტესობა. განსაკუთრებით მანქანები და სამგზავრო და სატვირთო მანქანები. ნახევრად მეტალის სამუხრუჭე საფარი შეადგენდა 80% -ზე მეტს.
თუმცა, პროდუქტს ასევე აქვს შემდეგი ნაკლოვანებები:
(ლ) ფოლადის ბოჭკოვანი ადვილად ჟანგდება, ადვილად ეწებება ან აზიანებს წყვილს დაჟანგის შემდეგ, ხოლო პროდუქტის სიმტკიცე მცირდება დაჟანგის შემდეგ და იზრდება ცვეთა;
(2) მაღალი თბოგამტარობა, რაც ადვილად იწვევს სამუხრუჭე სისტემას გაზის წინააღმდეგობის წარმოქმნას მაღალ ტემპერატურაზე, რის შედეგადაც ხდება ხახუნის ფენა და ფოლადის ფირფიტის ჩამოშლა:
(3) მაღალი სიმტკიცე დააზიანებს ორმაგ მასალას, რაც გამოიწვევს ჭუჭყს და დაბალი სიხშირის დამუხრუჭების ხმაურს;
(4) მაღალი სიმკვრივე.
მიუხედავად იმისა, რომ "ნახევრად მეტალს" არ აქვს მცირე ნაკლოვანებები, მაგრამ მისი კარგი წარმოების სტაბილურობის, დაბალი ფასის გამო, ის მაინც სასურველი მასალაა საავტომობილო სამუხრუჭე ხუნდებისთვის.

1.3. NAO ფილმი
1980-იანი წლების დასაწყისში მსოფლიოში არსებობდა სხვადასხვა სახის ჰიბრიდული ბოჭკოვანი გამაგრებული აზბესტის გარეშე სამუხრუჭე საფარი, ანუ მესამე თაობის აზბესტისგან თავისუფალი ორგანული ნივთიერებების NAO ტიპის სამუხრუჭე ხუნდები. მისი დანიშნულებაა ფოლადის ბოჭკოვანი ერთჯერადი გამაგრებული ნახევრად მეტალის სამუხრუჭე მასალების დეფექტების აღმოფხვრა, გამოყენებული ბოჭკოებია მცენარეული ბოჭკო, არამონგის ბოჭკო, მინის ბოჭკოვანი, კერამიკული ბოჭკო, ნახშირბადის ბოჭკოვანი, მინერალური ბოჭკო და ა.შ. მრავალჯერადი ბოჭკოების გამოყენების გამო, სამუხრუჭე საფარის ბოჭკოები ავსებენ ერთმანეთს შესრულებით და ადვილია სამუხრუჭე საფარის ფორმულის დაპროექტება შესანიშნავი ყოვლისმომცველი შესრულებით. NAO ფურცლის მთავარი უპირატესობა არის კარგი დამუხრუჭების ეფექტის შენარჩუნება დაბალ ან მაღალ ტემპერატურაზე, ცვეთა შემცირება, ხმაურის შემცირება და სამუხრუჭე დისკის მომსახურების ვადის გახანგრძლივება, რაც წარმოადგენს ხახუნის მასალების განვითარების მიმდინარე მიმართულებას. ხახუნის მასალა, რომელსაც იყენებენ მსოფლიოში ცნობილი Benz/Philodo სამუხრუჭე ხუნდები, არის მესამე თაობის NAO აზბესტისგან თავისუფალი ორგანული მასალა, რომელსაც შეუძლია თავისუფლად დამუხრუჭოს ნებისმიერ ტემპერატურაზე, დაიცვას მძღოლის სიცოცხლე და მაქსიმალურად გაზარდოს მუხრუჭის სიცოცხლე. დისკი.

1.4, ნახშირბადის ნახშირბადის ფურცელი
ნახშირბადის ნახშირბადის კომპოზიტური ხახუნის მასალა არის ერთგვარი მასალა ნახშირბადის ბოჭკოებით გამაგრებული ნახშირბადის მატრიცით. მისი ხახუნის თვისებები შესანიშნავია. დაბალი სიმკვრივე (მხოლოდ ფოლადი); მაღალი სიმძლავრის დონე. მას აქვს გაცილებით მაღალი სითბოს ტევადობა, ვიდრე ფხვნილის მეტალურგიის მასალები და ფოლადი; მაღალი სითბოს ინტენსივობა; არ არის დეფორმაცია, ადჰეზიის ფენომენი. ოპერაციული ტემპერატურა 200℃-მდე; კარგი ხახუნის და აცვიათ შესრულება. ხანგრძლივი მომსახურების ვადა. ხახუნის კოეფიციენტი დამუხრუჭებისას სტაბილური და ზომიერია. ნახშირბად-ნახშირბადის კომპოზიტური ფურცლები პირველად გამოიყენეს სამხედრო თვითმფრინავებში. მოგვიანებით იგი მიიღეს ფორმულა 1-ის სარბოლო მანქანებმა, რაც არის ნახშირბადის ნახშირბადის მასალების ერთადერთი გამოყენება საავტომობილო სამუხრუჭე ხუნდებში.
ნახშირბადის ნახშირბადის კომპოზიციური ხახუნის მასალა არის სპეციალური მასალა თერმული მდგრადობით, აცვიათ წინააღმდეგობით, ელექტრული გამტარობით, სპეციფიკური სიძლიერით, სპეციფიკური ელასტიურობით და მრავალი სხვა მახასიათებლებით. თუმცა ნახშირბად-ნახშირბადის კომპოზიციურ ხახუნის მასალებს ასევე აქვთ შემდეგი ნაკლოვანებები: ხახუნის კოეფიციენტი არასტაბილურია. მასზე დიდ გავლენას ახდენს ტენიანობა;
ცუდი დაჟანგვის წინააღმდეგობა (მწვავე დაჟანგვა ხდება ჰაერში 50 ° C-ზე ზემოთ). მაღალი მოთხოვნები გარემოსადმი (მშრალი, სუფთა); ძალიან ძვირია. გამოყენება შემოიფარგლება სპეციალური ველებით. ეს არის ასევე მთავარი მიზეზი, რის გამოც ნახშირბადის ნახშირბადის შეზღუდვის მასალების ფართო პოპულარიზაცია რთულია.

1.5, კერამიკული ნაჭრები
როგორც ახალი პროდუქტი ხახუნის მასალებში. კერამიკული სამუხრუჭე ხუნდები აქვს უპირატესობები ხმაურის გარეშე, ნაცრის ვარდნის გარეშე, ბორბლის კერის კოროზიის გარეშე, ხანგრძლივი მომსახურების ვადა, გარემოს დაცვა და ა.შ. კერამიკული სამუხრუჭე ხუნდები თავდაპირველად შეიქმნა იაპონური სამუხრუჭე ხუნდების კომპანიების მიერ 1990-იან წლებში. თანდათანობით გახდით სამუხრუჭე ხუნდების ბაზრის ახალი საყვარელი.
კერამიკული ხახუნის მასალების ტიპიური წარმომადგენელია C/C-sic კომპოზიტები, ანუ ნახშირბადის ბოჭკოებით გამაგრებული სილიციუმის კარბიდის მატრიცის C/SiC კომპოზიტები. შტუტგარტის უნივერსიტეტისა და გერმანიის აერონავტიკის კვლევის ინსტიტუტის მკვლევარებმა შეისწავლეს C/C-sic კომპოზიტების გამოყენება ხახუნის სფეროში და შეიმუშავეს C/C-SIC სამუხრუჭე ხუნდები Porsche-ს მანქანებში გამოსაყენებლად. Oak Ridge National Laboratory Honeywell Advnanced კომპოზიტებით, HoneywellAireratf Lnading Systems და Honeywell CommercialVehicle სისტემებით კომპანია ერთად მუშაობს დაბალი ფასის C/SiC კომპოზიციური სამუხრუჭე ბალიშების შესაქმნელად, თუჯის და თუჯის ფოლადის სამუხრუჭე ხუნდები, რომლებიც გამოიყენება მძიმე მანქანებში.

2, ნახშირბადის კერამიკული კომპოზიციური სამუხრუჭე საფენის უპირატესობები:
1, ტრადიციულ ნაცრისფერ თუჯის სამუხრუჭე ხუნდებთან შედარებით, ნახშირბადის კერამიკული სამუხრუჭე ხუნდების წონა მცირდება დაახლოებით 60%-ით, ხოლო არასაკიდი მასა მცირდება თითქმის 23 კილოგრამით;
2, სამუხრუჭე ხახუნის კოეფიციენტს აქვს ძალიან მაღალი ზრდა, სამუხრუჭე რეაქციის სიჩქარე გაიზარდა და სამუხრუჭე შესუსტება მცირდება;
3, ნახშირბადის კერამიკული მასალების დაჭიმვის დრეკადობა მერყეობს 0,1%-დან 0,3%-მდე, რაც ძალიან მაღალი ღირებულებაა კერამიკული მასალებისთვის;
4, კერამიკული დისკის პედლები თავს უკიდურესად კომფორტულად გრძნობს, შეუძლია დაუყონებლივ გამოიმუშაოს მაქსიმალური დამუხრუჭების ძალა დამუხრუჭების საწყის ეტაპზე, ასე რომ არ არის საჭირო დამუხრუჭების დამხმარე სისტემის გაზრდა და საერთო დამუხრუჭება უფრო სწრაფი და მოკლეა, ვიდრე ტრადიციული დამუხრუჭების სისტემა. ;
5, მაღალი სიცხის წინააღმდეგობის გაწევის მიზნით, სამუხრუჭე დგუშისა და სამუხრუჭე ლაინერს შორის არის კერამიკული თბოიზოლაცია;
6, კერამიკული სამუხრუჭე დისკს აქვს არაჩვეულებრივი გამძლეობა, თუ ნორმალური გამოყენება არის უწყვეტი ჩანაცვლება, და ჩვეულებრივი თუჯის სამუხრუჭე დისკი ჩვეულებრივ გამოიყენება რამდენიმე წლის განმავლობაში შესაცვლელად.