أقراص الفرامل المصنوعة من السيراميك والكربون

تمثل أقراص الفرامل المصنوعة من السيراميك الكربوني من سيميكوركس الاندماج النهائي بين هندسة المواد المتقدمة والتصنيع الدقيق، وهي مصممة لتوفير أداء فرامل لا مثيل له ومتانة وكفاءة. مع البناء المركب من السيراميك الكربوني، يتكون قرص الفرامل من ألياف الكربون {التي} ستحافظ على قوة وزنها الخفيف مع الحفاظ أيضًا على الصلابة الاستثنائية والمقاومة الحرارية لسيراميك كربيد السيليكون. والنتيجة هي هيكل مركب فريد من نوعه

تم تصميمه بشكل جيد من أجل الصلابة والقوة وتبديد الحرارة مما يسمح لقرص الفرامل بالعمل بشكل موحد في المواقف القصوى عندما تجعلها الفرامل المصنوعة من الفولاذ والحديد الزهر غير صالحة للاستخدام.

تتسارع سيارات الطاقة الجديدة بوتيرة سريعة وتصبح أثقل، مما يفرض متطلبات أكثر صرامة على الوزن الخفيف وسلامة المكابح. باعتباره وسيلة للسلامة وجودة القيادة، أصبح نظام المكابح مجالًا رئيسيًا للتميز التنافسي.

يمكن طرح أقراص المكابح المصنوعة من الحديد الزهر الرمادي في السوق بسعر أقل، ومع ذلك، فإن سلبياتها المتمثلة في الكثافة العالية والتلاشي الحراري تحد من متانتها. العديد من أقراص مكابح السيارات الحالية في السوق مصنوعة من مادة الحديد الزهر الرمادي، والتي تقدم بدائل خفيفة الوزن والسعر في العديد من المواقف، ولكنها تواجه جوانب سلبية مثل الوزن الزائد، أو التلاشي الحراري، أو تثبيط التآكل، مما يؤثر على القدرة على التحمل وكفاءة الطاقة. الاستخدام المستمر في المكابح يمكن أن يؤدي إلى استدامة درجات حرارة السطح التي تزيد عن 500 درجة مئوية، مما يؤدي إلى اختفاء البرليت الذي يؤدي بدوره إلى تشقق التعب الحراري لقرص المكابح، مما يؤدي أيضًا إلى تآكل ثبات الاحتكاك للاستخدام، والعديد منها غير قادر على تلبية متطلبات الأداء للسيارات الكهربائية المتطورة.

أقراص الفرامل المصنوعة من السيراميك والكربونتوفر خفيفة الوزن ومقاومة للبهتان الحراري وعمرًا طويلًا، مما يجعلها مشغل الفرامل الأمثل للقيادة الذكية. أقراص الفرامل المصنوعة من السيراميك الكربوني عبارة عن مادة مركبة متعددة المراحل مع تقوية بألياف الكربون ومصفوفة سيراميك من كربيد السيليكون. يزن هيكلها المصنوع من ألياف الكربون أقل من ربع الفولاذ ويتميز بقوة شد تعادل 7-9 أضعاف قوة الفولاذ. تأتي صلابة المصفوفة الخزفية في المرتبة الثانية بعد الماس ويمكنها تحمل درجات حرارة تصل إلى 1650 درجة مئوية، مما يقضي على مشكلة التدهور الحراري المرتبطة بالمواد التقليدية أثناء الكبح عالي السرعة والتردد العالي. من المتوقع أن يصل عمر الخدمة إلى 50-100 كيلومتر. فهو يوفر أقصى قوة كبح بدون تأخير، مما يلبي متطلبات الاستجابة على مستوى المللي ثانية للفرامل بواسطة الأسلاك دون الحاجة إلى نظام إضافي لمساعدة الفرامل. توفر استجابة الكبح اللحظية هذه الأساس للتحكم الدقيق في أنظمة القيادة الذاتية.

تتمثل الميزة الكبيرة لتقليل الوزن غير المعلق في أنه يزيد من نطاق مركبات الطاقة الجديدة بمقدار 25 كيلومترًا. وفقًا لأبحاث الصناعة، فإن كل انخفاض بمقدار 1 كجم أسفل نظام التعليق يعادل انخفاضًا بمقدار 5 أضعاف فوق نظام التعليق. ويزن زوج من أقراص المكابح المصنوعة من الكربون والسيراميك مقاس 380 مم 12 كجم، في حين يزن زوج من أقراص المكابح المصنوعة من الحديد الزهر الرمادي مقاس 380 مم حوالي 32 كجم، مما يؤدي إلى انخفاض مكافئ في الوزن بحوالي 100 كجم وزيادة في المدى بمقدار 25 كم. عندما تفقد مركبة الوقود 100 كجم من وزنها، ينخفض ​​استهلاك الوقود بمقدار 0.3-0.6 لتر لكل 100 كيلومتر، وتزداد كفاءة استهلاك الوقود بنسبة 6-8%، وتنخفض مسافة الكبح بأكثر من 2 متر.