การใช้ผงเซอร์โคเนียหลอมรวมเป็นวัสดุเสียดทานของจานเบรกมีข้อดีอะไรบ้าง?
ผงเซอร์โคเนียหลอมรวมเป็นผงเซอร์โคเนียโมโนคลินิกที่ผลิตขึ้นโดยกระบวนการหลอมรวมด้วยไฟฟ้าที่อุณหภูมิสูง สามารถใช้ร่วมกับวัสดุเสียดทานอื่นๆ ในระบบเบรกของรถไฟความเร็วสูงและหัวรถจักรระดับไฮเอนด์ เช่น แผ่นเบรกคาร์บอน-เซรามิก ซึ่งสามารถปรับให้เหมาะกับสถานการณ์การเบรกที่รุนแรงได้
ข้อดีเฉพาะของการใช้เป็นวัสดุเสียดทานผ้าเบรก ได้แก่:
- ทนทานต่ออุณหภูมิสูงได้ดีกว่าวัสดุเสียดทานอื่นๆ เช่น อะลูมินาและซิลิกอนคาร์ไบด์ เซอร์โคเนียหลอมรวมมีจุดหลอมเหลวประมาณ 2715 องศาเซลเซียส ซึ่งอุณหภูมินี้เพียงพอที่จะหลอมทองแดงได้ ดังนั้น แม้ใกล้กับส่วนประกอบที่ร้อนที่สุดของเครื่องยนต์ เซอร์โคเนียก็จะไม่ละลายหรือเสียรูป แม้ว่าโลหะหรือพลาสติกจะเสียหาย เซอร์โคเนียก็ยังคงความแข็งแรงไว้ได้
- เซอร์โคเนียแบบฟิวส์มีค่าการนำความร้อนต่ำมาก เพียง 2-3 วัตต์/เมตร·เคลวิน กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ เซอร์โคเนียแบบฟิวส์ไม่นำความร้อนได้ดีนัก จึงช่วยป้องกันความร้อนสูงเกินไปของชิ้นส่วนอื่นๆ ของเครื่องยนต์ ดังนั้นจึงช่วยลดการถ่ายเทความร้อนระหว่างการเบรก ลดความเสี่ยงที่จานเบรกจะเสียรูปเนื่องจากความร้อน และเพิ่มเสถียรภาพและความปลอดภัยในการเบรก
- วัสดุเซอร์โคเนียมมีคุณสมบัติโดดเด่นคือความทนทานต่อการสึกหรอที่เหนือกว่าและความเหนียวสูง ด้วยคุณสมบัติที่ทนทานต่อการสึกหรอ จึงช่วยยืดอายุการใช้งานของจานเบรกได้อย่างมาก และลดการสูญเสียวัสดุระหว่างการเบรก
- ผงเซอร์โคเนียหลอมรวมมีเสถียรภาพทางเคมีที่ดีและเข้ากันได้ดีกับเรซิน ไฟเบอร์ และส่วนประกอบอื่นๆ ในวัสดุเสียดทาน โดยไม่เกิดปฏิกิริยาทางเคมีและไม่รักษาเสถียรภาพของโครงสร้าง
- ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานอยู่ในระดับปานกลางและมีเสถียรภาพ ช่วยให้การเบรกมีประสิทธิภาพในขณะที่ป้องกันการสึกหรอที่มากเกินไปของผ้าเบรก
