การประยุกต์ใช้แป้งโครไมต์ในผ้าเบรก

การใช้ แป้งโครไมต์ใน ผ้า

แป้งโครไมต์ ซึ่งบดละเอียดจากแร่โครไมต์ (FeCr₂O₄) เป็นสารตัวเติมที่สำคัญในการผลิตผ้าเบรก มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเบรก ความทนทาน และความปลอดภัย บทบาทสำคัญในการปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอ ควบคุมเสถียรภาพของแรงเสียดทาน และลดการเสื่อมสภาพอันเนื่องมาจากความร้อน ทำให้เป็นวัสดุหลักในระบบเบรกสมรรถนะสูง

1. เพิ่ม ความทนทาน

แป้งโครไมต์มีความแข็งสูง (5.5–6.5 โมห์ส) และความหนาแน่น (4.3–4.8 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร) ทำให้เป็นสารกัดกร่อนที่แข็งแรง ทนทานต่อการสึกหรอจากการเสียดสีซ้ำๆ ระหว่างผ้าเบรกและจานเบรก เมื่อเติมลงในสูตรผ้าเบรก (โดยทั่วไปอยู่ที่ 2–8% โดยน้ำหนัก) จะกลายเป็นเมทริกซ์ที่หนาแน่นและทนทานต่อการสึกหรอ ช่วยยืดอายุการใช้งานของผ้าเบรก จากการศึกษาพบว่าผ้าเบรกที่มีแป้งโครไมต์มีอัตราการสึกหรอต่ำกว่าผ้าเบรกที่ไม่มีแป้งถึง 30–50% แม้ในสภาพการใช้งานหนัก (เช่น การขับขี่ในเมืองบ่อยครั้งหรือการลากจูง)

2. การควบคุม

แป้งโครไมต์เป็นเครื่องมือสำคัญในการปรับค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานในผ้าเบรกให้เหมาะสมที่สุด ช่วยรักษาระดับแรงเสียดทานให้คงที่ในช่วงอุณหภูมิที่หลากหลาย (ตั้งแต่อุณหภูมิห้องจนถึง 300–500°C) และแรงดันเบรก ช่วยให้มั่นใจได้ถึงพลังการเบรกที่สม่ำเสมอ ยกตัวอย่างเช่น ในผ้าเบรกสมรรถนะสูง ปริมาณแป้งโครไมต์ที่ผ่านการปรับเทียบอย่างละเอียดสามารถให้ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานอยู่ที่ 0.35–0.45 (สอดคล้องกับมาตรฐานสากลระดับ FF) กฎข้อบังคับนี้ยังช่วยลด “การเสียดสีของแรงเสียดทาน” หรือประสิทธิภาพการเบรกที่ลดลงอย่างกะทันหันเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป โดยการปรับสมดุลการยึดเกาะและการระบายความร้อนของผ้าเบรก

3. เสถียรภาพ

หนึ่งในคุณสมบัติอันทรงคุณค่าที่สุดของแป้งโครไมต์คือความเสถียรทางความร้อนที่ยอดเยี่ยม ด้วยจุดหลอมเหลวสูงกว่า 2,180°C จึงคงสภาพโครงสร้างให้แข็งแรงแม้อุณหภูมิเบรกจะพุ่งสูงขึ้นขณะเบรกกะทันหันหรือขณะขับลงเขา ที่อุณหภูมิสูง แป้งโครไมต์จะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนจนเกิดเป็นฟิล์มโครเมียมออกไซด์ (Cr₂O₃) บางๆ ปกป้องพื้นผิวผ้าเบรก ฟิล์มนี้ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติม ป้องกันการเสื่อมสภาพจากความร้อนของวัสดุผ้าเบรก และรักษาประสิทธิภาพการเบรกให้คงที่

4. ความต้านทาน

ปริมาณโครเมียมในแป้งเบรกโครไมต์ (โดยทั่วไปอยู่ที่ 44–46%) ทำให้ทนทานต่อการกัดกร่อนจากความชื้น เกลือ และสารเคมีได้อย่างดีเยี่ยม ซึ่งเป็นปัญหาที่พบบ่อยในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (เช่น บริเวณชายฝั่งหรือสภาพถนนในฤดูหนาวที่มีเกลือละลายน้ำแข็ง) ผ้าเบรกที่มีส่วนผสมของแป้งเบรกโครไมต์มีโอกาสเกิดสนิมและความเสียหายต่อพื้นผิวน้อยกว่า จึงช่วยยืดอายุการใช้งานและรักษาประสิทธิภาพการเบรกแม้ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย

5. ความคุ้มค่าและ การปฏิบัติตามข้อกำหนด

เมื่อเทียบกับวัสดุเสียดทานระดับพรีเมียมอย่างทองแดงหรือเส้นใยเซรามิกแล้ว แป้งโครไมต์มีราคาค่อนข้างถูก ทำให้เป็นสารเติมแต่งที่คุ้มค่าสำหรับผู้ผลิตผ้าเบรก นอกจากนี้ ยังเป็นแร่ธาตุธรรมชาติที่ไม่เป็นพิษ (เมื่อผ่านกระบวนการเพื่อกำจัดสิ่งเจือปนเล็กน้อย) ที่สามารถทดแทนวัสดุอันตรายบางส่วน เช่น แร่ใยหิน (ซึ่งถูกห้ามใช้เนื่องจากความเสี่ยงต่อสุขภาพ) หรือโลหะหนัก (เช่น ตะกั่ว) ซึ่งสอดคล้องกับกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมสมัยใหม่ (เช่น มาตรฐาน EU REACH และมาตรฐาน China GB) และความต้องการของผู้บริโภคสำหรับโซลูชันเบรก “สีเขียว”

สูตร ขนาดทั่วไป

โดยทั่วไปแล้ว แป้งโครไมต์จะใช้ในสูตรผ้าเบรกที่ความเข้มข้น 2-8% โดยน้ำหนัก ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติประสิทธิภาพที่ต้องการ เพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด แป้งโครไมต์จะถูกบดให้ละเอียดขนาด 200-400 เมช (mesh) ซึ่งช่วยให้กระจายตัวสม่ำเสมอในเมทริกซ์ของผ้าเบรก และเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานร่วมกับส่วนประกอบอื่นๆ (เช่น เรซิน เส้นใย และสารกัดกร่อน) ขนาดอนุภาคละเอียดนี้ยังช่วยลดเสียงเบรกและการสั่นสะเทือนโดยการอุดช่องว่างเล็กๆ ในโครงสร้างผ้าเบรก