ผงอะลูมิเนียมออกไซด์สีน้ำตาล 325 เมช สำหรับผ้าเบรก

อะลูมิเนียมออกไซด์สีน้ำตาล (เรียกอีกอย่างว่าอะลูมินาหลอมสีน้ำตาล BFA) เป็นสารเติมแต่งที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่สำคัญในสูตรวัสดุเสียดทานหลายชนิด โดยเฉพาะในผ้าเบรกแบบไม่มีใยหินออร์แกนิก (NAO) และแบบกึ่งโลหะ

1. โปรไฟล์วัสดุ: อะลูมิเนียมออกไซด์สีน้ำตาล

• องค์ประกอบ:  ผลิตโดยการหลอมบ็อกไซต์ (แร่อะลูมิเนียม) กับโค้กและเหล็กในเตาอาร์กไฟฟ้า ประกอบด้วย α-Al₂O₃ เป็นหลัก แต่มี  ไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO₂) 2-4%  และสิ่งเจือปนอื่นๆ (ซิลิกา เหล็กออกไซด์)

• คุณสมบัติหลัก (เทียบกับอะลูมิเนียมออกไซด์สีขาว):

  • ความแข็งสูง:  ความแข็งโมห์ส ~8.9 (ต่ำกว่าความแข็ง 9.0 ของอะลูมินาสีขาวเล็กน้อย แต่ยังคงแข็งมาก)

  • ความเหนียวสูง:  คุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุด TiO₂ ส่งเสริมโครงสร้างผลึกที่แข็งแกร่งขึ้น ทำให้ทนทานต่อการบดหรือแตกหักภายใต้แรงกระแทกได้ดีขึ้น

  • การลับคมด้วยตนเอง:  เมื่อแตกหัก มันจะหักตามระนาบรอยแยกเพื่อเผยให้เห็นขอบคมใหม่ ซึ่งช่วยให้การขัดถูมีความสม่ำเสมอ

  • คุ้มต้นทุน:  โดยทั่วไปมีราคาถูกกว่าอะลูมิเนียมออกไซด์สีขาวเนื่องจากใช้วัตถุดิบที่มีต้นทุนต่ำกว่า (บ็อกไซต์เทียบกับอะลูมินาบริสุทธิ์)

2. ความสำคัญของ 325 Mesh

• ขนาดอนุภาค:  325 เมช เทียบเท่ากับขนาดอนุภาคเฉลี่ยประมาณ  44 ไมครอน  (0.044 มม.) ถือเป็น  ผง ละเอียดปานกลาง

• เหตุใดขนาดนี้จึงสำคัญสำหรับผ้าเบรก:

  • การเสียดสีที่ควบคุมได้:  มีความละเอียดเพียงพอที่จะรวมเข้ากับเมทริกซ์แรงเสียดทานอย่างสม่ำเสมอ และให้แรงเสียดทานที่สม่ำเสมอและคาดเดาได้ โดยไม่ก่อให้เกิดผลกระทบต่อโรเตอร์มากเกินไป

  • การสัมผัสพื้นผิว:  มีจุดสัมผัสจำนวนมากเพื่อการปรับแรงเสียดทานอย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้อง “ขุด” มากเกินไปเหมือนกับที่ใช้กับหินกรวดหยาบ

  • การลดเสียงรบกวน:  อนุภาคละเอียดมีโอกาสสร้างเสียงแหลมความถี่สูงน้อยกว่าเมื่อเทียบกับอนุภาคหยาบมาก แม้ว่าความสมดุลของสูตรยังคงเป็นสิ่งสำคัญ

  • การกระจายตัว:  ผสมได้ดีกับผงอื่นๆ (เรซิน เส้นใย สารหล่อลื่น) เพื่อให้เป็นสารประกอบที่เป็นเนื้อเดียวกัน

3. ฟังก์ชันหลักในการกำหนดสูตรผ้าเบรก

อะลูมินาสีน้ำตาลขนาด 325 เมชทำหน้าที่เป็น  สารตัวเติมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนซึ่งช่วยปรับเปลี่ยนประสิทธิภาพ :

1. ตัวปรับและปรับค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน:

   • ป้องกันการเกิดคราบกระจก:  อนุภาคที่แข็งและคมจะทำหน้าที่ไมโครสเกลบนพื้นผิวการเสียดสีของแผ่นและโรเตอร์ ป้องกันการเกิดชั้นกระจกที่เรียบและมีแรงเสียดทานต่ำ (“การเคลือบ”)

   • รักษาแรงเสียดทานที่อุณหภูมิสูง:  ช่วยลดแรงเสียดทานที่อุณหภูมิสูงโดยการสร้างส่วนต่อประสานแรงเสียดทานใหม่อย่างต่อเนื่อง ความทนทานช่วยให้ทนทานต่อแรงเฉือนสูง

2. การจัดการการสึกหรอ:

   • เพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอของแผ่น:  เพิ่มความทนทานโดยรวมของแผ่นคอมโพสิต

   • การสึกหรอของโรเตอร์ที่กำหนด:  เป็นสารกัดกร่อนที่ควบคุมได้ หมายความว่าจะทำให้เกิดการสึกหรอของโรเตอร์ที่วัดได้ นี่เป็นการแลกเปลี่ยนที่คำนวณมาแล้ว การเสียดสีที่สม่ำเสมอและละเอียดของอนุภาคขนาด 325 เมช เป็นที่นิยมมากกว่าการสึกหรอแบบกัดกร่อนที่ไม่แน่นอนจากสารกัดกร่อนที่ควบคุมไม่ได้หรือหยาบ

3. บทบาททางความร้อนและเชิงกล:

   • การนำความร้อน:  อะลูมิเนียมออกไซด์มีคุณสมบัตินำความร้อนได้ดี ช่วยในการระบายความร้อนจากอินเทอร์เฟซแรงเสียดทาน

   • ความสมบูรณ์ของโครงสร้าง:  อนุภาคแข็งเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลให้กับเมทริกซ์แรงเสียดทาน

4. การประยุกต์ใช้ทั่วไปและการพิจารณาการกำหนดสูตร

• กลุ่มการใช้งาน:  ใช้กันอย่างแพร่หลายใน  ผ้าเบรกทดแทน ของแท้ ตลาดหลังการขายระดับกลางถึงสูง และยานพาหนะเชิงพาณิชย์  ที่ต้องการตัวปรับแรงเสียดทานที่ทนทานและคุ้มต้นทุน

• ปริมาณการใช้โดยทั่วไป:  โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง  3% ถึง 8% โดยน้ำหนัก  ของส่วนผสมแรงเสียดทานทั้งหมด เปอร์เซ็นต์ที่แน่นอนเป็นความสมดุลที่สำคัญซึ่งกำหนดโดยการทดสอบสูตรอย่างละเอียด

• ความร่วมมือที่สำคัญและความสมดุล:

  • ทำงานร่วมกับ  สารหล่อลื่น  (เช่น กราไฟต์ โค้ก) เพื่อสร้างระดับแรงเสียดทานและเส้นโค้งที่ต้องการ (มิวเทียบกับอุณหภูมิ)

  • จะต้องมีความสมดุลกับ  เส้นใยเสริมแรง  (อะรามิด เหล็ก แก้ว) และ  สารยึดเกาะเรซิน

  • ความเหนียวของอะลูมินาสีน้ำตาลทำให้เหมาะเป็นพิเศษสำหรับสูตรที่ต้องการความทนทานภายใต้ภาระหนักหรือการขับขี่ที่ก้าวร้าว

5. ข้อดีและความท้าทาย

ข้อดี:

• ประสิทธิภาพคุ้มต้นทุน:  ให้การขัดถูและเสถียรภาพในการเสียดสีที่ยอดเยี่ยมด้วยต้นทุนต่ำกว่าทางเลือกระดับพรีเมียม

• ทนทานและแข็งแกร่ง:  ทนต่อแรงเฉือนสูงได้ดีกว่าวัสดุกัดกร่อนที่เปราะบางกว่า

• แรงเสียดทานที่เชื่อถือได้:  มอบคุณสมบัติแรงเสียดทานที่เสถียรและคาดเดาได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง