การประยุกต์ใช้ผงยางนาโนในการผลิตผ้าเบรกรถยนต์

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของยางไนไตร์ล บิวตะไดอีน (Nitrile Butadiene Rubber, NBR) อนุภาคขนาดนาโนในปริมาณต่างๆ ต่อสมบัติเชิงกลและเชิงกายภาพของผ้าเบรกรถยนต์เปรียบเทียบกับการใช้ยาง NBR อนุภาคขนาดไมโครที่ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตผ้าเบรกรถยนต์ งานวิจัยเน้นการศึกษาผ้าเบรกที่ใส่ยาง NBR นาโนปริมาณ 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2% โดยน้ำหนักเทียบกับผ้าเบรกที่ใส่ยาง NBR ไมโครในปริมาณเดียวกัน ผลงานวิจัยพบว่า ผ้าเบรกที่ใส่ยาง NBR นาโน มีสมบัติภายใต้แรงดัดโค้งดีขึ้น ส่วนการทนต่อแรงกระแทก ระดับความพรุน ระดับแรงเสียดทาน ดีขึ้นเล็กน้อย อีกทั้งมีการทนต่อความร้อนดีกว่า การกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอของยาง NBR นาโนในเนื้อผ้าเบรก ทำให้ผ้าเบรกที่ใส่ยาง NBR นาโน นิ่มกว่า แต่สึกเร็วกว่าและมากกว่าผ้าเบรกที่ใส่ยาง NBR ไมโคร และระดับการต้านแรงเฉือนลดลง การวิเคราะห์อิทธิพลของปริมาณยาง NBR ทั้งขนาดไมโครและนาโนที่ใส่ในผ้าเบรกพบว่าปริมาณยางมีผลต่อค่าความแข็ง ความถ่วงจำเพาะ การต้านทานแรงเฉือน ระดับความพรุน และการทนต่อแรงกระแทกของผ้าเบรกยาง NBR เปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่การเพิ่มปริมาณยาง NBR ในผ้าเบรก ทำให้ผ้าเบรกนิ่มขึ้น ส่งผลให้ผ้าเบรกที่ใส่ยาง NBR ไมโครและนาโนมีอัตราการสึกเร็วขึ้นและมีการสึกมากขึ้น ผ้าเบรกที่ใส่ยาง NBR ไมโคร 1.4%, 1.6% และ 1.8% มีสัมประสิทธิ์ความเสียดทานเสถียรที่ในช่วงอุณหภูมิ 250-350℃ ปริมาณการสึกน้อยและมีอัตราการสึกต่ำ โดยเฉพาะผ้าเบรกที่ใส่ยาง NBR ไมโคร 1.6% เกิดการสึกน้อยที่สุด ผ้าเบรกที่ใส่ยาง NBR นาโน 2.0% มีระดับสัมประสิทธิ์ความเสียดทานเสถียรที่อุณหภูมิสูง พร้อมทั้งมีอัตราการสึกและปริมาณการสึกน้อยที่สุด พิจารณาโดยรวมผ้าเบรกที่ใส่ยาง NBR นาโน 2.0% มีประสิทธิภาพโดยรวมดีที่สุด และมีต้นทุนของวัตถุดิบถูกกว่าผ้าเบรกยางไมโคร 2.2% ที่ผลิตอยู่ราว 8.4%