Jóvenes investigadores del Instituto de Física de la Resistencia y Ciencia de los Materiales de la SB RAS han creado un material compuesto avanzado para pastillas de freno diseñadas para trenes de alta velocidad de nueva generación. Este material demuestra una superioridad siete veces mayor en resistencia al desgaste en comparación con los análogos mundiales existentes.
Hemos desarrollado un innovador material compuesto metalocerámico para pastillas de freno de transporte ferroviario de alta velocidad. La característica clave del desarrollo es la aplicación de enfoques modernos para la gestión de las características estructuralmente dependientes y el diseño estructural de compuestos simultáneamente en varios niveles de la jerarquía de escala.
Los científicos de Tomsk rechazaron el enfoque tradicional para mejorar las pastillas de freno de los trenes de alta velocidad, donde se añaden partículas cerámicas a un compuesto de matriz de cobre. El problema radica en la débil conexión entre ellos, lo que durante la fricción conduce al desgaste y la inestabilidad.
En nuestro trabajo, aplicamos el enfoque de "compuesto en compuesto", que anteriormente demostró ser exitoso en el ejemplo de materiales de protección térmica: introdujimos inclusiones de composición metalocerámica pre-sinterizadas en una matriz metálica. De este modo, logramos una alta resistencia de la conexión matriz metálica - inclusiones funcionales de refuerzo cerámico, evitamos su extracción y desmoronamiento durante la fricción, logramos aumentar la estabilidad de las características y la fiabilidad de la operación del producto.
Este enfoque permitió lograr un aumento significativo en la resistencia de la unión del metal y la cerámica. La resistencia al corte en relación con el estándar mundial de compuesto para pastillas de freno de transporte de alta velocidad aumentó en un 30%, y la resistencia al desgaste aumentó siete veces.
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