Welche Vorteile bietet die Verwendung von geschmolzenem Zirkonoxidpulver als Bremsscheibenreibmaterial?
Geschmolzenes Zirkonoxidpulver ist ein monoklines Zirkonoxidpulver, das durch ein Hochtemperatur-Elektrofusionsverfahren hergestellt wird. Es kann in Verbindung mit anderen Reibmaterialien in Bremssystemen von Hochgeschwindigkeitszügen und Hochleistungslokomotiven eingesetzt werden, beispielsweise in Carbon-Keramik-Bremsbelägen, die sich für anspruchsvolle Bremsvorgänge eignen.
Zu den spezifischen Vorteilen der Verwendung als Bremsbelagreibmaterial gehören:
- Überlegene Hochtemperaturbeständigkeit im Vergleich zu anderen Reibmaterialien wie Aluminiumoxid und Siliciumcarbid. Geschmolzenes Zirkonoxid hat einen Schmelzpunkt von ca. 2715 Grad Celsius. Diese Temperatur reicht aus, um Kupfer zu schmelzen. Daher schmilzt oder verformt sich Zirkonoxid selbst in der Nähe der heißesten Motorkomponenten nicht. Selbst bei Versagen des Metalls oder Kunststoffs behält Zirkonoxid seine Festigkeit.
- Geschmolzenes Zirkonoxid besitzt eine extrem niedrige Wärmeleitfähigkeit von nur 2 bis 3 W/m·K. Es leitet Wärme also schlecht und trägt so dazu bei, eine Überhitzung anderer Motorkomponenten zu verhindern. Dadurch wird die Wärmeübertragung beim Bremsen reduziert, das Risiko einer thermischen Verformung der Bremsscheibe verringert und die Bremsstabilität und -sicherheit verbessert.
- Zirkoniumwerkstoffe zeichnen sich durch ihre hervorragende Verschleißfestigkeit und hohe Zähigkeit aus. Als verschleißfeste Phase können sie die Lebensdauer von Bremsscheiben deutlich verlängern und den Materialverlust beim Bremsen reduzieren.
- Geschmolzenes Zirkonoxidpulver weist eine gute chemische Stabilität und ausgezeichnete Kompatibilität mit Harzen, Fasern und anderen Komponenten in Reibungsmaterialien auf, ohne chemische Reaktionen einzugehen und die strukturelle Stabilität beizubehalten.
- Der Reibungskoeffizient ist moderat und stabil, wodurch eine hohe Bremswirkung gewährleistet und gleichzeitig ein übermäßiger Verschleiß der Bremsbeläge verhindert wird.
