Материал позволил увеличить в семь раз стойкость к изнашиванию по сравнению с мировыми аналогами, сообщил ТАСС руководитель проекта, научный сотрудник института, кандидат физико-математических наук Алесь Буяков.
«Мы разработали инновационный металлокерамический композиционный материал для тормозных колодок высокоскоростного железнодорожного транспорта. Ключевой особенностью разработки является применение современных подходов к управлению структурно-зависимыми характеристиками и структурного дизайна композитов одновременно на различных уровнях масштабной иерархии», — сказал Буяков.
По его словам, сейчас мировые коллективы, занимающиеся материалами для изготовления тормозных колодок высокоскоростного железнодорожного транспорта, улучшают характеристики медноматричного композита введением дисперсных керамических частиц. Однако прочность связи между керамикой и металлом часто довольно низкая, и вырывание керамических частиц из металлической матрицы в процессе трения приводит к катастрофическому росту изнашивания, нестабильности характеристик материала и изделия в целом. Томские ученые решили уйти от такого подхода.
«В своей работе мы применили подход “композит в композите”, который ранее успешно себя показал на примере теплозащитных материалов: ввели в металлическую матрицу предварительно спеченные металлокерамические композиционные включения. Тем самым добились высокой прочности связи металлическая матрица — керамические армирующие функциональные включения, предотвратили их вырывание и выкрашивание в процессе трения, добились увеличения стабильности характеристик и надежности эксплуатации изделия», — отметил ученый.
Такой подход позволил достичь значительного увеличения прочности соединения металла и керамики. Прочность при сдвиге относительно мирового стандарта композита для тормозных колодок высокоскоростного транспорта выросла на 30%, а стойкость к изнашиванию выросла в семь раз. Исследование получило финансовую поддержку ОАО «РЖД».
