Ceramiczne hamulce lotnicze z węglika krzemu

• Autorzy: Perkowski K. , Gizowska M. , Osuchowski M. , Oziębło A. , Witek A. , Witosławska I.

Warianty tytułu

EN

Silicon carbide ceramic aircraft brakes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obecnie najbardziej nowoczesnym materiałem ciernym używanym w konstrukcji hamulców lotniczych pozostają materiały kompozytowe typu C/C. Współczesne hamulce lotnicze konstruowane na bazie kompozytów C/C nie są wolne od fadingu tzn. efektu obniżania się sprawności hamulców wraz z czasem trwania procesu hamowania. W niniejszej pracy została przedstawiona metodyka otrzymywania okładzin ciernych z węglika krzemu - FCP13RTP firmy Saint Gobain. Otrzymane kształtki zostały scharakteryzowane pod względem dyfuzyjności cieplnej i przewodnictwa cieplnego, a także wykonano badania hamowania powolnego i szybkiego. Przewodnictwo cieplne badanych próbek z węglika krzemu maleje od 150 W/(m•K) do 90 W/(m•K) w zakresie temperatur 25 ºC-300 ºC. Wkładki z SiC wykazują średni dynamiczny współczynnik tarcia rzędu 0,43, a w trakcie hamowania temperatura powierzchni trących nie przekraczała 200 ºC. Celem prowadzonych prac jest koncepcja hamulca lotniczego, w którym obecnie stosowane materiały zostaną zastąpione ceramicznymi okładzinami ciernymi, których sprawność w trakcie hamowania nie będzie ulegała pogorszeniu.

EN

The commonly used materials for undercarriage brakes applied in landing gear brakes are designed on the basis of C/C composites. Their main disadvantage is the braking efficiency which decreases versus braking time (i.e. the fading effect). The main issue of this work is the concept of replacement in the aircraft undercarriage brakes contemporary used materials, by ceramic friction pads, for which the braking efficiency is supposed to be stable during a braking process. In the presented work the fabrication method of silicon carbide (FCP13RTP, Saint Gobain) friction pads is presented. The obtained samples were characterized in terms of their thermal diffusivity and thermal conductivity. Additionally, slow and fast breaking tests were performed for silicon carbide friction pads. The thermal conductivity of the test samples of silicon carbide decreases from 150 W/(m•K) to 90 W/(m•K) in the temperature range of 25 °C-300 °C. The silicon carbide friction pads have an average dynamic friction coefficient of 0.43, and the friction surface temperature does not exceed 200 ºC during braking.

Słowa kluczowe

PL

ceramika nietlenkowa; okładziny cierne; SiC; fading

EN

nonoxide ceramics; friction pads; SiC; fading

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 66, nr 3
• Strony: 224--228
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., wykr., tab,

Twórcy

autor

Perkowski K.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Zakład Nanotechnologii, ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa

autor

Gizowska M.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Zakład Nanotechnologii, ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa

autor

Osuchowski M.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Zakład Nanotechnologii, ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa

autor

Oziębło A.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Zakład Nanotechnologii, ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa

autor

Witek A.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Zakład Nanotechnologii, ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa

autor

Witosławska I.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Zakład Nanotechnologii, ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa

Bibliografia

• [1] Shi, X., Li, H., FU, Q., Li, K., Zhang, X.: Effect of SiC whiskers on the oxidation protective properties of SiC coatings for carbon/carbon composites, Rare Metals, 25, I, (2006), 58.
• [2] Fan, Sh., Zhang, L., Cheng, L., Zhang, J., Yang, S.: Microstructure and frictional properties of C/SiC brake materials with sandwich structure, Ceram. Int., 37, (2011), 2829–2835.
• [3] Masao, K., Shin, T., Kuniyula, K., Norio, A., Nobutaka, U., Yoshinari K.: In situ monitoring of degradation processes of carbon/carbon composites in an acetylene/air by two-dimensional atomic absorption spectrometry, Energy Convers. Manage., 42, (2001), 1977.
• [4] Hiroshi, H., Takuya, A., Yasuo, K., Toshio, Y.: High-temperature oxidation behavior of SiC-coated carbon fiber-reinforced carbon matrix composites, Compos. Part A, 30, (1999), 515.
• [5] Krenkel, W., Berndt, F.: C/C–SiC composites for space applications and advanced friction systems, Mater. Sci. Eng. A, 412, (2005), 177–181.
• [6] Parker, W. J., Jenkins, R. J., Butler, C. P., Abbott, G.L.: A Flash Method of Determining Thermal Diffusivity, Heat Capacity, and Thermal Conductivity, J. Appl. Phys., 32, 9, (1961), 1679-1684.
• [7] Ohlhorst, C.,Vaughn, W., Ransone, P., Tsou, H .:Thermal Conductivity Database of Various Structural Carbon-Carbon Composite Materials, NASA Technical Memorandum 4787, (1997), 7.