بررسی اثر استفاده از نانوسلولز سنتز شده از کاغذ باطله در بهبود نرخ سایش لنت ترمز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه محقق اردبیلی

2 دانش آموخته دانشگاه تهران

چکیده

در این پژوهش به بررسی اثر استفاده از نانو سلولزتهیه شده از کاغذ باطله بر نرخ سایش مواد اصطکاکی مورد استفاده در لنت ترمز خودرو پرداخته شده است. بخش مهمی از فرمولاسیون مواد اصطکاکی مورد استفاده در لنت ترمز الیاف تقویت‌کننده است که در واقع نقش اسکلت نگهدارنده مواد را بر عهده دارند. الیاف مختلفی در لنت ترمز استفاده می‌شوند، مانند الیاف آهن، الیاف سنگ، الیاف شیشه و یکی از مقرون به صرفه‌ترین الیاف مورد استفاده در لنت ترمز الیاف سلولز است. گرچه الیاف سلولز سختی لنت را پایین می‌آورد و این یک امتیاز محسوب می‌شود اما از سوی دیگر به دلیل سست بودن الیاف سلولز نرخ سایش لنت ترمز‌های ساخته شده با این الیاف بالا می‌رود. در این تحقیق امکان استفاده از نانو سلولزجهت بهبود نرخ سایش به عنوان الیاف در فرمولاسیون لنت ترمز بررسی شده است. لنت‌های ساخته شده به روش کاملاً صنعتی، مورد آزمون‌های استاندارد قرار گرفتند و میزان نرخ سایش آن‌ها در آزمون سایش و اصطکاک با توجه به میزان کاهش جرم آن اندازه‌گیری شد. نتایج نشان‌دهنده بهبود 40 درصدی نرخ سایش لنت ترمز با استفاده از نانوسلولز به جای سلولز است.

کلیدواژه‌ها


[1] Straffelini, G., and Maines, L., 2013. The relationship between wear of semimetalic friction materials and pearlitic cast iron in dry sliding, Wear, 307:75-80.
[2] Cho, M. H., Kim, S. J., Kim, D., and Jang, H., 2005. Effects of ingredients on tribological characteristics of a brake lining: an experimental case study. Wear, 258(11-12), 1682-1687.
[3] Liu, Y., Ma, Y., Yu, J., Zhuang, J., Wu, S., and Tong, J., 2019. Development and characterization of alkali treated abaca fiber reinforced friction composites. Composite Interfaces, 26(1), 67-82.
[4] Ma, Y., Liu, Y., Wang, L., Tong, J., Zhuang, J., and Jia, H., 2018. Performance assessment of hybrid fibers reinforced friction composites under dry sliding conditions. Tribology International, 119, 262-269.
[5] Wang, Z., Hou, G., Yang, Z., Jiang, Q., Zhang, F., Xie, M., and Yao, Z., 2016. Influence of slag weight fraction on mechanical, thermal, and tribological properties of polymer-based friction materials. Materials & Design, 90, 76-83.
[6] Blau, P., 2001. Composition, functions and testing of friction brake materials and their additives. Journal of OAK RIDGE NATIONAL LABORATORY, 64:1-23.
[7] Liew, K. W, and Nirmal. U., 2013. Frictional performance evaluation of newly designed brake pad materials. Journal of Material and design, 48: 25-33.
[8] Darmawan, A. S., Siswanto, W. A., and Sujitno, T., 2013. Comparison of commercially pure titanium surface hardness improvement by plasma nitrocarburizing and ion implantation. In Advanced Materials Research (Vol. 789, pp. 347-351). Trans Tech Publications Ltd.
[9] Straffelini, G., and Maines, L., 2013. The relationship between wear of semimetallic friction materials and pearlitic cast iron in dry sliding. Wear, 307(1-2), 75-80.
[10] Hwang, H. J., Jung, S. L., Cho, K. H., Kim, Y. J., and Jang, H., 2010. Tribological performance of brake friction materials containing carbon nanotubes. Wear, 268(3-4), 519-525.
[11] Liu, Y., Wang, L., Liu, D., Ma, Y., Tian, Y., Tong, J., and Saravanakumar, S., 2019. Evaluation of weafiber-reinforced corn stalk fiber reinforced brake friction materials prepared by wet granulation. Wear, 432, 102918.
 [12] Wu, Y., Zeng, M., Yu, L., and Fan, L., 2010. Synergistic effect of nano-and micrometer-size ceramic fibers on the tribological and thermal properties of automotive brake lining. Journal of reinforced plastics and composites, 29(18), 2732-2743.
[13] Baklouti, M., Cristol, A. L., and Desplanques Y., 2014. Impact of glass fibers addition on tribological behaviour and braking performances of organic matrix composites for brake lining, Wear 330-336.
[14] Stephen Bernard, S., and Jayakumari, L. S., 2016. Effect of rockwool and steel fiber on the friction performance of brake lining materials. Matéria (Rio de Janeiro), 21, 656-665.
[15] Song, W., Park, J., Choi, J., Lee, J. J., and Jang, H., 2021. Effects of reinforcing fibers on airborne particle emissions from brake pads. Wear, 484, 203996.
[16] Shojaei, A., Arjmand, M., and Saffar, A., 2011. Studies on the friction and wear characteristics of rubber-based friction materials containing carbon and cellulose fibers. Journal of materials science, 46(6), 1890-1901.
[17] Santmartí, A., and Lee, K. Y., 2018. Crystallinity and thermal stability of nanocellulose. In Nanocellulose and sustainability (pp. 67-86). CRC Press.
[19] Standard Test Method for Brake pads - test features and methods, ISIRI, 586. 2010.
[20] Feng.Y., Mu.J., Chen. S.H., Huang. Z.H., and Yu.Z.H., 2012. The influence of urea formaldehyde resins on pyrolysis characteristics and products of wood-based panels, Bio resources Journal, 7(4): 4600-4613.
[21] Aydemir. D., Gunduz. G., Altuntas. E., Ertas. M., Turgut. S. and Alma. H., 2011. Investigating changes in the chemical constituents and dimensional stability of heat- treated Hornbeam and Uludag Fir wood, Bioresources 6(2): 1308-1321.
[22] Ahmadi. M., Moezzipour, B., and Moezzipour, A., 2019. Thermal stability of wood fibers produced from recycled medium density fiberboards, Dravna Industrija, 70(2): 149-155.