CC BY
44
^ ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ
УДК 666.762.81:621.83.059.1
Анализ фрикционных материалов тормозных колодок в парах трения с тормозными дисками из керамического композита с БЮматрицей для высоконагруженного железнодорожного транспорта
А. А. Воробьев 1, В. И. Кулик 2, А. С. Нилов 2, Д. А. Жуков 1
1 Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, Российская Федерация, 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9
2 Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова, Российская Федерация, 198005, Санкт-Петербург, ул. 1-я Красноармейская, 1
Для цитирования: Воробьев А. А., Кулик В. И., Нилов А. С., Жуков Д. А. Анализ фрикционных материалов тормозных колодок в парах трения с тормозными дисками из керамического композита с БЮ-матрицей для высоконагруженного железнодорожного транспорта // Известия Петербургского университета путей сообщения. - СПб.: ПГУПС, 2020. - Т. 17. - Вып. 3. - С. 378-386. Б01: 10.20295/1815-588Х-2020-3-378-386
Аннотация
Цель: Оценка перспектив применения современных фрикционных материалов для изготовления тормозных колодок, работающих в высоконагруженных системах торможения высокоскоростного железнодорожного транспорта в паре с тормозными дисками из керамоматричного композиционного материала (КМК) с БЮ-матрицей. Методы: Проведен анализ возможностей и перспектив применения различных типов фрикционных материалов (металлов, композиций с металлической, полимерной, углеродной и керамической матрицами), используемых для изготовления тормозных колодок, работающих в высоконагруженных системах торможения в паре с тормозными дисками из КМК с БЮ-матрицей. Результаты: Приведены результаты экспериментальных исследований триботехнических характеристик для образцов из карбидокремниевого КМК в паре с контртелом из фрикционной металлокерамики типа ФЖ-11 на основе порошков железа, ФМ на основе меди и однотипного КМК с различным (высоким и низким) начальным содержанием армирующих углеродных волокон. Практическая значимость: Показано, что в паре с тормозными дисками из карбидокремниевого КМК в высоконагруженных системах торможения железнодорожного транспорта наиболее перспективными являются композиции с керамической матрицей и металлокерамика на основе железа.
Ключевые слова: Тормозная система поезда, композиционный материал, дисковый тормоз, фрикционный материал, металлокерамика, углерод-углеродный композит, керамоматричный композит, карбидокремниевая матрица, триботехнические характеристики.
Введение
Эффективность современных систем торможения для высоконагруженных транспортных
средств во многом зависит от используемых материалов фрикционной пары, которые характеризуются комплексом трибологических, тепло-физических и физико-механических свойств.
В настоящее время актуальной является проблема выбора материалов пары трения в дисковых тормозах, широко используемых в высо-коэнергетичных составах железнодорожного транспорта [1]. При этом необходимо учитывать жесткие условия эксплуатации таких систем торможения - нагрев более 1000 °С и абразивный характер трибоконтакта, что предъявляет особые требования к фрикционным материалам и существенно ограничивает применение традиционных материалов - серого чугуна и различных марок сталей. Анализ показал, что среди фрикционных материалов последнего поколения к наиболее перспективным для тормозных дисков, работающих в таких условиях, относятся армированные углеродными волокнами (УВ) керамоматричные композиты (КМК) с БЮ-матрицей - С/С-БЮ-композиты [2]. В работе [3] было выявлено, что данные материалы могут считаться самыми эффективными в тормозных дисках систем торможения железнодорожного транспорта, для которых они уже применяются или находятся в стадии разработки (рис. 1).
В качестве тормозных колодок, способных в определенной степени эффективно работать в паре с дисками из КМК при заданных жестких условиях применения и при этом обеспечивающих комплекс высоких эксплуатационных и экономических характеристик, рассматриваются колодки из металла и композиционных материалов
Рис. 1. Тормозные диски из КМК для железнодорожных скоростных подвижных составов фирмы «Knorr Brake Company» [4]
(КМ) с металлической, полимерной, углеродной и керамической матрицами. В настоящей работе проведен анализ современного состояния и перспектив использования этих типов фрикционных материалов для тормозных колодок, работающих в высоконагруженных системах торможения железнодорожного транспорта, в паре с дисками из КМК с БЮ-матрицей.
Тормозные колодки из металлов
Применение фрикционных металлических колодок и накладок, главным образом из стали, серого и фосфористого чугуна, в системах торможения железнодорожного транспорта долгое время рассматривалось как основной вариант. Для фрикционных элементов из этих материалов характерны хороший отвод выделяющегося при торможении тепла и отсутствие влияния влаги на коэффициент трения. Однако такие колодки имеют существенно нестабильный и относительно невысокий коэффициент трения, снижающийся с ростом скорости, а также для них типичен быстрый износ. Эти же проблемы свойственны для металлических контртел и в паре трения с тормозным диском из КМК [5]. Все вышеуказанные проблемы обусловливают эксплуатационные границы применения металлических колодок любого типа скоростью до 140 км/ч при осевой нагрузке 210 кН и тормозной мощности на оси не более 450 кВт, что не позволяет их рассматривать в качестве перспективных фрикционных материалов для высокоскоростного подвижного состава [6].
Тормозные колодки из КМ с полимерной матрицей
Тормозные колодки из полимерных КМ (ПКМ) на основе полимерных связующих (прежде всего фенольных или их модификаций) и различных армирующих наполнителей (рубленые волокна, войлок, сетка и т. д.) широко используются в паре со стальными диска-
ми. Однако они существенно ограничены, что связано с малой термостойкостью и, как следствие, с низкой износостойкостью поверхности трения при высоких температурах. Несмотря на эти недостатки, имеется информация о разработке систем торможения на основе колодок из ПКМ и дисками из КМК. В результате проведенных исследований было установлено, что для коэффициента трения фрикционной пары «диск из КМК-колодка из ПКМ» в зависимости от давления и температуры свойственны более стабильные триботехнические характеристики в диапазоне температур 100-500 °С по сравнению с традиционной парой «диск из серого чугуна-колодка из ПКМ» (рис. 2) [2]. Данные исследования указывают на возможность эффективного практического применения фрикционной пары «диск из КМК-колодка из ПКМ» для создания относительно малонагруженных систем торможения.
Тормозные колодки из КМ с металлической матрицей
Для производства колодок из КМ на основе металлической матрицы и керамического наполнителя (металлокерамика) используются
процессы спекания различного рода металлических и керамических порошков. Наибольшее практическое применение для этих целей получили металлокерамики с железной и медной матрицами. При этом материалы на основе меди, как правило, характеризуются меньшим коэффициентом трения, предельными температурами эксплуатации (300-500 °С) и более высокой теплопроводностью по сравнению с композитами на основе железа.
Металлокерамические колодки с железной матрицей в принципе могут применяться для условий жесткого торможения с температурами на поверхности трения до 1200 °С. В связи с этим их можно рассматривать как наиболее коммерчески привлекательные для создания систем торможения в паре с дисками из КМК. Проведенные исследования показали их высокие и стабильные триботехнические характеристики в широких интервалах значений температур на поверхности трения, скоростей скольжения и контактного давления. Кроме того, было установлено, что износ колодок был относительно небольшим, тогда как износ диска практически отсутствовал или был минимальным. На рис. 3, а приведены триботехнические характеристики, определенные для пар трения из КМК с БЮ-матрицей и контртела из фрикционной ме-
/
0,70]-
—GG (Т= 100 °С)
-A— GG (Т = 500 X)
0,60 ■ -я— c/C-SiC (Т= 100 °С)
—C/C-SiC (Г= 500 °С)
0,50 0,40
0,30
0,20 -•-»-»-»->-»-»-■-
0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5
р, Н/мм2
Рис. 2. Зависимости коэффициента трения / от давления и температуры T для тормозных дисков на основе серого чугуна (GG) и КМК (С/С-Б1С) в паре с тормозной колодкой из ПКМ
таллокерамики типа ФЖ-11 на основе порошков железа [7]. Там же представлены результаты исследования традиционной фрикционной пары «чугун-ФЖ-11» и пары из металлокерамики типа ФМ (на основе медной матрицы) и КМК (рис. 3, б). Видно, что фрикционная пара «КМК-ФЖ-11» имеет коэффициент трения, почти в 2 раза больший по сравнению с парой «чугун-ФЖ-11» и почти в 3 раза больший по сравнению с парой «КМК-ФМ», при этом указывается, что практически сохраняется тот же уровень износа контртела.
Тормозные колодки из КМ с углеродной матрицей
Фрикционные КМ с углеродной матрицей, как правило, армируются углеродными волокнами (УВ) и получили название углерод-углеродные композиционные материалы (УУКМ). Для изготовления изделий из УУКМ, в том числе и фрикционного назначения, применяются два базовых технологических процесса или их комбинация - жидкофазные процессы, основанные на карбонизации полимерной матрицы углепла-стикового полуфабриката (Р1Р-процессы), или газофазные, основанные на осаждении пиро-углерода из углеродсодержащей газовой среды в пористом волокнистом каркасе (СУ1-процессы) [8]. Колодки из УУКМ используются в парах с
тормозными дисками из различных фрикционных материалов - сталь, алюмоматричная металлокерамика, УУКМ и КМК [9, 10].
Очевидными достоинствами фрикционных УУКМ являются теплостойкость углеродной основы (более 1000 °С), высокий коэффициент трения при повышенных температурах и размерно-температурная стабильность. Вместе с тем для УУКМ характерны и существенные недостатки, среди которых выделяются такие как низкий коэффициент трения (0,15-0,2) при температурах до 250-300 °С и достаточно большие величины износа, в том числе связанные и с процессами окисления углеродных компонентов КМ при температурах выше 450 °С. Кроме того, УУКМ очень чувствителен к климатическим условиям эксплуатации. Так, в работе [11] показано, что динамический коэффициент трения снижается в 2-3 раза при применении соответственно сухих и влажных колодок в паре трения с тормозными дисками из КМК. Частично эти проблемы решаются путем введения в состав УУКМ порошковых или волокнистых абразивных материалов и модификаторов. Например, в [12] приведены результаты триботех-нических испытаний фрикционной пары: диск из КМК и колодки из УУКМ с различными вариантами композиции. Было показано, что тип применяемых компонентов и их соотношение существенно влияют на трибологические характеристики пары трения. Вместе с тем даже
Рис. 3. Зависимости коэффициентов трения / от скорости V для различных пар трения: а - пары трения КМК и чугун с ФЖ-11; б - пара трения «КМК-ФМ»
б
а
модифицирование УУКМ не компенсирует в полной мере имеющиеся недостатки данного материала, что делает проблематичным эффективное использование колодок из УУКМ в паре с дисками из КМК в высоконагруженных системах торможения.
Тормозные колодки из КМ с керамической матрицей
Считается, что КМК системы С/С-БЮ является хорошим кандидатом для тормозных колодок в паре с однотипным тормозным диском, поскольку такие опасные материалы как Си, Сг, Zn, БЬ, асбест, характерные для добавок, в первую очередь во фрикционные композиции с полимерной и углеродной матрицами, будут ограничены от использования в тормозных колодках в ближайшем будущем [5].
Благодаря исключительно высоким твердости, химической и абразивной стойкости карбида кремния, С/С-БЮ-композиты относятся к самым перспективным современным материалам для изделий триботехнического, прежде всего фрикционного, назначения. Данный материал способен длительно работать при температурах 1200-1400 °С, имеет в 2 раза более высокую стойкость к тепловым ударам по отношению к чугунам, пара трения С/С-БЮ-С/С-БЮ малошумна при эксплуатации, продукты абразивного износа экологически безопасны. Главным недостатком такого рода пар трения можно считать образование гидродинамического трения при попадании жидкости в зону трибологиче-ского контакта, в результате чего коэффициент трения снижается до показателей менее 0,1 [13]. Но данная проблема легко решается путем подбора геометрии колодок и диска через создание у них канавок, рельефа, отверстий для отвода жидкости и пара из зоны трения. При этом следует отметить, что коэффициент трения сухих и влажных колодок в паре с аналогичными тормозными дисками из КМК практически не изменяется [14].
Из всех фрикционных КМК с карбидокрем-ниевой матрицей наиболее широкое распространение получили композиты, армированные УВ. Среди методов получения фрикционных изделий из карбидокремниевых КМК наибольшую привлекательность с экономической точки зрения имеют жидкофазные PIP- и LSI-процессы [2, 15, 16]. PIP-процессы основаны на пиролизе кремнийорганической матрицы ПКМ, армированного УВ, LSI-процессы - на пропитке расплавом кремния пористых заготовок, в состав которых, помимо УВ, входят углеграфитовые компоненты, преобразуемые в карбид кремния (процессы жидкофазного силицирования).
Технология PIP имеет ряд достоинств, среди которых выделим следующие: 1) широкая возможность управления составом получаемых КМК; 2) относительно невысокие температуры процесса и, как следствие, отсутствие термической и химической деградации армирующих УВ и порошковых добавок при проведении пиролиза полимерного связующего. К серьезному недостатку технологии PIP можно отнести повышенную пористость получаемой SiC-матрицы. На практике такая проблема решается путем увеличения количества циклов повторной пропитки, промежуточного пористого полуфабриката полимерным связующим и процессов его пиролиза. Однако эта процедура приводит к резкому удорожанию получаемого КМК.
Метод LSI, коммерчески предпочтительный для тормозных дисков из КМК, также может быть применен и для получения колодок [15]. Для этих целей, как правило, используется модификация метода LSI, основанная на жидко-фазном силицировании карбонизированных углепластиков - полуфабрикатов из УУКМ, получаемых из ПКМ методом PIP. По сравнению с другими методами LSI-процессы обладают рядом достоинств: 1) конечный материал обладает достаточно высокими прочностью и теплопроводностью; 2) структура матрицы плотная, практически беспористая; 3) процесс относительно недорог и производителен вследствие его небольшой продолжительности.
Рис. 4. Зависимость коэффициента трения/от скорости V для различных пар образцов «КМК - КМК», отличающихся объемным содержанием УВ
Одна из серьезных проблем, которую необходимо решать при разработке систем торможения на основе тормозных дисков и колодок из КМК, помимо обеспечения высоких и стабильных триботехнических характеристик, является получение такого характера процесса трения, при котором износ колодок в значительно большей степени превышает износ дисков, при этом имея минимально возможные значения. Перспективный подход к решению данной проблемы - оптимальный подбор для КМК дисков и колодок соотношения базовых компонентов материалов - УВ и БЮ-матрицы.
В работе [7] установлено (рис. 4), что пары образцов с различным (высоким и низким) начальным объемным содержанием УВ (пара 1-2 с долей УВ 0,53 и 0,25 соответственно) обеспечивают более высокий и стабильный коэффициент трения в зависимости от скорости по сравнению с парами образцов с одинаковым (высоким) начальным содержанием УВ (пара 3-4 с долей УВ 0,41 и 0,48 соответственно). Износ КМК для фрикционных пар 1-2 и 3-4 составил для образца № 1 17,9 мкм/км, № 2 - 5,2 мкм/км, № 3 - 15,9 мкм/км, № 4 - 10,1 мкм/км. Видно, что пары с разным содержанием УВ характеризуются и значительным различием их износа (более чем в 3 раза), причем более низкий износ наблюдается у КМК с малым содержанием УВ (большей долей БЮ-матрицы).
Заключение
На основании проведенного анализа современных фрикционных материалов, применяемых для изготовления тормозных колодок, можно сделать вывод, что в паре с тормозными дисками из КМК с карбидокремниевой матрицей для высоконагруженных систем торможения железнодорожного транспорта наиболее перспективными являются КМК и металлокерамика на основе железа. При этом следует иметь в виду, что характер процесса фрикционного контакта данных типов колодок в паре с тормозным диском из КМК существенно отличается от свойственного паре с традиционными металлическими тормозными дисками [17]. Это обстоятельство предполагает необходимость специальных триботехнических исследований для разработки оптимальных рецептур фрикционных композиций колодок, работающих в паре с тормозными дисками из КМК.
Библиографический список
1. Мошков А. А. Разработка дискового тормоза для отечественного скоростного железнодорожного транспорта / А. А. Мошков, Е. С. Сипягин // Транспорт Российской Федерации. - 2013. - № 6. - С. 62-65.
2. Hanbook of ceramic composites / ed. by P. Narot-tam. - Boston ; Dordrecht ; London : Kluver Academic Publishers, 2005. - 554 р.
3. Воробьев А. А. Применение композиционных материалов в тормозных системах высокоэнергетич-ных составов железнодорожного транспорта / А. А. Воробьев, Д. А. Жуков, К. Л. Лукьяненко, В. И. Кулик, А. С. Нилов // Изв. Петерб. ун-та путей сообщения. -СПб. : ПГУПС, 2019. - Т. 16. - Вып. 3. - С. 391-400.
4. Schlosser W. Moderne Bremssysteme fur Schienen fahrzeuge / W. Schlosser, S. Aurich // ZEV + DET Glasers Annalen. - 2001. - N 8. - Р. 273-277.
5. Goo B.-Ch. Microstructural analysis and wear performance of carbon-fiber-reinforced SiC composite for brake pads / B.-Ch. Goo, In-Sik Cho // Materials. -2017. - Vol. 10. - N 701. - Р. 1-14.
6. Эйлерс Х. Р. Потенциал и пределы возможностей колодочного тормоза / Х. Р. Эйлерс // Железные дороги мира. - 2004. - № 4. - С. 35-44.
7. Кулик В. И. Исследование триботехнических характеристик композиционных материалов с кар-бидокремниевой матрицей / В. И. Кулик, А. С. Нилов, А. П. Гаршин и др. // Новые огнеупоры. - 2012. -№ 8. - C. 45-56.
8. Щурик А. Г. Искуственные углеродные материалы / А. Г. Щурик. - Пермь : Изд-во УНИИКМ, 2009. - 342 с.
9. Patent US 7338987. Friction material composition and friction material using the same / M. Ono, T. Nagayoshi, M. Inoue et al. - Decf. 21.05.2004 ; publ. 04.03.2008. - 7 p. - URL : www.patents.google.com/pa-tent/US7338987/fr (дата обращения : 23.07.2020 г.).
10. Patent US 2010/0065389. Carbon fiber reinforced carbon matrix composite for brake pad back plate / L. F. Gilboy, R.A. Wolf, A. M. Morey. - Decf. 16.09.2009 ; publ. 18.03.2010. - 21 p. - URL : www.patents.google. com/patent/US20100065389A1/en (дата обращения : 23.07.2020 г.).
11. Kumar P. Tribological behaviour of C/C-SiC composites : A review / P. Kumar, V. K. Srivastava // Journal of Advanced Ceramics. - 2016. - Vol. 5. - Iss. 1. -P. 1-12.
12. Stadler Z. Carbonised-material-based brake pad for a C/C-SiC composite brake disc / Z. Stadler // Mate-riali in tehnologue. - 2001. - Vol. 35. - N 3-4. - Р. 205208.
13. Bian G. Friction performance of carbon/silicon carbide ceramic composite brakes in ambient air and water spray environment / G. Bian, H. Wu // Tribology International. - 2015. - Vol. 92. - P. 1-11.
14. Zhang J.-Х. Microstructure and frictional properties of 3D needled C/SiC brake materials modified with graphite / J.-Х. Zhang, Sh.-W. Fan, L.-T. Zhang et al. // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. -2010. - Vol. 20. - Iss. 12. - P. 2289-2293.
15. Гаршин А. П. Анализ современного состояния и перспектив коммерческого применения во-локнистоармированной карбидокремниевой керамики / А. П. Гаршин, В. И. Кулик, А. С. Нилов // Новые огнеупоры. - 2012. - № 2. - С. 43-52.
16. Garshin A. P. Contemporary technology for preparing fiber-reinforced composite materials with a ceramic refractory matrix (review) / A. P. Garshin, V. I. Kulik, S. A. Matveev, A. S. Nilov // Refractories and Industrial Ceramics. - 2017. - Vol. 58. - N 2. - P. 148-161.
17. Osterle W. Friction films on C-SiC discs after dynamometer tests with different commercial brake pad / W. Osterle, C. Deutsch, H. Rooch, I. Dorfel // Thesis of EuroBrake 2012 conference. 16-18 April 2012. - Dresden, Germany. - 2012. - URL : www.eurobrake.net/.../ EB2012-FM-01.pdf (дата обращения : 20.02.2020 г.).
Дата поступления: 03.06.2020 Решение о публикации: 11.06.2020
Контактная информация:
ВОРОБЬЕВ Александр Алфеевич - д-р техн. наук, доцент; 79219751198@yandex.ru КУЛИК Виктор Иванович - канд. техн. наук, доцент; victor. i.kulik@gmail.com НИЛОВ Алексей Сергеевич - канд. техн. наук, доцент; alexey. s.nilov@gmail.com ЖУКОВ Дмитрий Александрович - канд. техн. наук, доцент; dmitr_zhukov@mail.ru
Analysis of friction materials of brake pads in friction couples with brake discs made of SiC ceramic matrix composite for heavily loaded railway transport
A. A. Vorobyev 1, V. I. Kulik 2, A. S. Nilov 2, D. A. Zhukov 1
1 Emperor Alexander I Petersburg State Transport University, 9, Moskovsky pr., Saint Petersburg, 190031, Russian Federation
2 D. F. Ustinov "VOENMEKh" Baltic State Technical University, 1, 1-ya Krasnoarmeyskaya ul., Saint Petersburg, 198005, Russian Federation
For citation: Vorobyev A. A., Kulik V. I., Nilov A. S., Zhukov D.A. Analysis of friction materials of brake pads in friction couples with brake discs made of SiC ceramic matrix composite for heavily loaded railway transport. Proceedings of Petersburg Transport University, 2020, vol. 17, iss. 3, p. 378-386. (In Russian) DOI: 10.20295/1815-588X-2020-3-378-386
Summary
Objective: To evaluate the prospects of applying modern friction materials for the manufacture of brake pads operating in heavily loaded braking systems of high-speed rail transport coupled with brake discs made of ceramic matrix composite (CMC) with SiC matrix. Methods: The possibilities and prospects for the application of various types of friction materials (metals and metal, polymer, carbon, and ceramic matrix composites) used for the manufacture of brake pads operating in heavily loaded braking systems coupled with brake discs made of CMC with SiC matrix have been analyzed. Results: The results of experimental studies of tribotechnical characteristics for samples made of silicon carbide CMC coupled with a counterbody made of friction cermet material FZh-11 based on iron powders, FM based on copper, and the same CMC with different (high and low) initial content of reinforcing carbon fibers, are provided. Practical importance: It is shown that ceramic matrix composites and iron-based cermets coupled with brake discs made of silicon carbide CMC are the most promising in heavily loaded braking systems of railway transport.
Keywords: Train braking system, composite material, disc brake, friction material, cermet, carbon-carbon composite, ceramic matrix composite, silicon carbide matrix, tribotechnical characteristics.
References
1. Moshkov A. A. & Sipyagin E. S. Razrabotka dis-kovogo tormoza dlya otechestvennogo skorostnogo zheleznodorozhnogo transporta [Development of a disc brake for national high-speed railway transport].
Transport Rossiyskoy Federatsii [Transport of the Russian Federation], 2013, no. 6, pp. 62-65. (In Russian)
2. Hanbook of ceramic composites. Edited by P. Narottam. Boston; Dordrecht; London, Kluver Academic Publishers, 2005, 554 p.
3. Vorobyev A. A., Zhukov D. A., Lukyanenko K. L., Kulik V. I. & Nilov A. S. Primeneniye kompozitsionnykh
materialov v tormoznykh sistemakh vysokoenergetich-nykh sostavov zheleznodorozhnogo transporta [Application of composite materials in braking systems of highpower railway trains]. Proceedings of Petersburg Transport University. Saint Petersburg, PGUPS [Petersburg State Transport University] Publ., 2019, vol. 16, iss. 3, pp. 391-400. (In Russian)
4. Schlosser W. & Aurich S. Moderne Bremssysteme für Schienenfahrzeuge. ZEV + DET Glasers Annalen, 2001, no. 8, pp. 273-277.
5. Goo B.-Ch. & Cho In-Sik. Microstructural analysis and wear performance of carbon-fiber-reinforced SiC composite for brake pads. Materials, 2017, vol. 10, no. 701, pp. 1-14.
6. Eilers Kh. R. Potentsial i predely vozmozhnostey kolodochnogo tormoza [Shoe brake potential and limitations]. Zheleznyye dorogi mira [Railways of the World], 2004, no. 4, pp. 35-44. (In Russian)
7. Kulik V. I., Nilov A. S., Garshin A. P. et al. Issledo-vaniye tribotekhnicheskikh kharakteristik kompozitsion-nykh materialov s karbidokremniyevoy matritsey [Study of tribotechnical characteristics of silicon carbide matrix composites]. Novye Ogneupory [New Refractories journal], 2012, no. 8, pp. 45-56. (In Russian)
8. Shchurik A. G. Iskustvennyye uglerodnyye mate-rialy [Artificialcarbon materials]. Perm, UNIIKM [Ural Scientific and Research Institute of Composites] Publ., 2009, 342 p. (In Russian)
9. Ono M., Nagayoshi T., Inoue M. et al. Patent US 7338987. Friction material composition andfriction material using the same. Decf. May 21, 2004, publ. March 04,
2008, 7 p. Available at: www.patents.google.com/patent/ US7338987/fr. (accessed: July 23, 2020).
10. Gilboy L. F., Wolf R.A. & Morey A. M. Patent US 2010/0065389. Carbon fiber reinforced carbon matrix composite for brake pad back plate. Decf. September 16,
2009, publ. March 18, 2010, 21 p. Available at: www. patents.google.com/patent/US20100065389A1/en (accessed: July 23, 2020).
11. Kumar P. & Srivastava V. K. Tribological behaviour of C/C-SiC composites. A review. Journal of Advanced Ceramics, 2016, vol. 5, iss. 1, pp. 1-12.
12. Stadler Z. Carbonised-material-based brake pad for a C/C-SiC composite brake disc. Materiali in tehno-logue, 2001, vol. 35, no. 3-4, pp. 205-208.
13. Bian G. & Wu H. Friction performance of carbon/silicon carbide ceramic composite brakes in ambient air and water spray environment. Tribology International, 2015, vol. 92, pp. 1-11.
14. Zhang J.-X., Fan Sh.-W., Zhang L.-T. at al. Microstructure and frictional properties of 3D needled C/SiC
brake materials modified with graphite. Transactions of Nonferrous Metals Society ofChina, 2010, vol. 20, iss. 12, pp. 2289-2293.
15. Garshin A. P., Kulik V. I. & Nilov A. S. Analiz sovremennogo sostoyaniya i perspektiv kommercheskogo primeneniya voloknistoarmirovannoy karbidokremniye-voy keramiki [Analysis of the current state and prospects of commercial application of fiber-reinforced silicon carbide ceramics]. Novye Ogneupory [NewRefractories journal], 2012, no. 2, pp. 43-52. (In Russian)
16. Garshin A. P., Kulik V. I., Matveev S. A. & Nilov A. S. Contemporary technology for preparing fiber-reinforced composite materials with a ceramic refractory matrix (review). Refractories and Industrial Ceramics, 2017, vol. 58, no. 2, pp. 148-161.
17. Osterle W., Deutsch C., Rooch H. & Dor-fel I. Friction films on C-SiC discs after dynamometer tests with different commercial brake pad. Thesis of EuroBrake 2012 conference. April 16-18, 2012. Dresden, Germany, 2012. Available at: www.eurobrake. net/.../EB2012-FM-01.pdf (accessed: February 20, 2020).
Received: June 03, 2020 Accepted: June 11, 2020
Author's information:
Aleksandr A. VOROBYEV - D. Sci. in Engineering, Associate Professor; 79219751198@yandex.ru
Viktor I. KULIK - PhD in Engineering, Associate Professor; victor. i.kulik@gmail.com Aleksey S. NILOV - PhD in Engineering, Associate Professor; alexey. s.nilov@gmail.com Dmitriy A. ZHUKOV - PhD in Engineering, Associate Professor; dmitr_zhukov@mail.ru
