ترمز برای تغییرات آب و هوا

در ارتقاء مداوم سیستم های ترمز خودرو، پد های ترمز سرامیکی به دلیل ویژگی های "مقاومت در برابر دمای بالا" و "شور پایین" انتخاب محبوب بسیاری از صاحبان خودرو تبدیل شده اند.هنگام رانندگی در فصل بارانی مرطوب و داغ جنوب، برف های شدید سرد شمال، یا بیابان های خشک شمال غربی، یک سوال مهم مطرح می شود: آیا پد های ترمز سرامیکی واقعاً می توانند در تمام فصل ها و اقلیم ها به طور مداوم کار کنند؟برای پاسخ به این سوال، تجزیه و تحلیل دقیق خواص ماده و سازگاری آن با محیط زیست ضروری است.
سازگاری اساسی که توسط ژن های مواد تعیین می شود
مزایا از پد های ترمز سرامیکی ناشی از ترکیب منحصر به فرد مواد آنها است. این پد ها با یک هسته از الیاف سرامیکی مانند آلومینیوم و سیلیکات آلومینیوم ساخته شده اند.همراه با پرکننده های غیر فلزی مانند فیبر آریامید و گرافیتاین ساختار کامپوزیتی باعث می شود که پد های ترمز سرامیکی در مقایسه با پد های ترمز فلزی سنتی سازگارتر با آب و هوا باشند.در شرایط بسیار سرد، پد های ترمز نیمه فلزی معمولی اغلب به دلیل انقباض سرد اجزای فلزی خود، کاهش شدید در ضریب اصطکاک را تجربه می کنند، که منجر به "توانگر نرم" می شود.مواد سرامیکی دارای ضریب گسترش حرارتی حدود یک سوم فولاد هستندبه عنوان مثال، در زمستان 30 درجه در شمال شرقی چین، ضریب اصطکاک پد های ترمز سرامیکی کمتر از 5٪ نوسان می کند و عملکرد ترمز پایدار را حفظ می کند.این ثبات به سلامت ساختاری فیبر سرامیکی در دمای پایین نسبت داده می شود.
هنگامی که با دمای بالا روبرو می شوند، مواد سرامیکی ثبات حرارتی برتر را نشان می دهند.پنل های ترمز اسبست سنتی در هنگام افزایش دمای بیش از 200 درجه سانتیگراد به دلیل تجزیه اجزای آلی، عملکرد اصطکاک را به شدت کاهش می دهند، در حالی که پد های ترمز سرامیکی می توانند عملکرد خود را در دمای بالاتر از 600 °C حفظ کنند. در طول صومعه کوهستانی، زمانی که دمای دیسک ترمز به 400 °C می رسد،ضریب اصطکاک پد های ترمز سرامیکی در محدوده ایده آل 0 باقی می ماند..35-040این مقاومت در برابر دمای بالا نه تنها به دلیل نقطه ذوب بالای فیبر سرامیکی بلکه همچنین به دلیل ساختار متخلخل منحصر به فرد آن است.این منافذ در سطح میکروم در دمای بالا یک لایه عایق هوا را تشکیل می دهند، به طور موثر از نفوذ گرما به پد ترمز جلوگیری می کند.
مرزهای عملکرد در آب و هوای پیچیده
با وجود سازگاری گسترده آنها، پد های ترمز سرامیکی هنوز هم با محدودیت های عملکرد در شرایط آب و هوایی شدید روبرو هستند.مثل فصل باران آلو در مناطق جنوبی یا مناطق ساحلی، ماهیت هیدروفیلیک پد های ترمز سرامیکی می تواند باعث نوسانات موقتی عملکرد شود.در هنگام ترمز یک "اثر فیلم آب" ایجاد می کند.، افزایش فاصله ترمز اولیه حدود 10 تا 15 درصد. با این حال، این اثر گذرا است؛ به عنوان گرما در طول ترمز تولید می شود، رطوبت به سرعت تبخیر می یابد،و ضریب اصطکاک به طور معمول پس از دو یا سه چرخه ترمز به حالت عادی باز می گردد..
در شرایط جاده ای سخت با گرد و غبار زیاد و سنگ شکن، توانایی خود تمیز کردن پد های ترمز سرامیکی با چالش های قابل توجهی روبرو است.اگرچه سختی آنها (حدود 60-70HRA) بالاتر از پد های ترمز معمولی است، که به کاهش تولید زباله های خرد کردن کمک می کند، ذرات شن که در سطح اصطکاک جاسازی شده اند می توانند یک اثر خرد کننده ایجاد کنند.آزمایشات طولانی مدت در منطقه بیابان گوبی شمال غربی چین نشان می دهد که پس از 10 سال،000 کیلومتر رانندگی، فرسایش پد های ترمز سرامیکی در مقایسه با شرایط عادی حدود 20٪ افزایش می یابد و بروز سر و صدای ترمز به 15٪ افزایش می یابد.این به این دلیل است که ذرات شن و ماسه آسیب به لایه ی صاف اصطکاک بر روی سطح پد ترمز، که منجر به توزیع فشار نابرابر می شود، که نیاز به تمیز کردن و نگهداری مکرر سیستم ترمز دارد.