钢纤维含量对汽车摩擦材料性能的影响

通过调整摩擦材料基础配方中钢纤维的含量,采用直接混合工艺制备不同组分的摩擦材料,对其进行理化性能、力学性能、摩擦性能及制动噪音测试。结果表明:随钢纤维含量增加,摩擦材料的密度、p H值和洛氏硬度均增大,常温压缩量减小;气孔率先减小,当钢纤维含量超过21%后,气孔率增大;名义摩擦因数(μnom)先略微降低后升高,最低摩擦因数(μmin)、磨损量和噪音发生率均增加,但当钢纤维含量超过21%后,磨损量和噪音发生率明显增加。     

钛酸钾晶须对无石棉有机摩擦材料性能的影响

钛酸钾晶须是无石棉有机(NAO)摩擦材料中一种新兴的增强材料.该文作者以一种成熟的NAO配方为基础,采用粉末冶金法制备钛酸钾晶须增强的NAO摩擦材料,研究晶须含量(质量分数,%)对材料可压缩性和摩擦磨损性能的影响.结果表明:随着钛酸钾品须含量增加,一方面引起材料孔隙度增大,导致材料的冷压缩变形量增大,另一方面通过降低材料的热膨胀率来降低材料热压缩变形率;钛酸钾晶须对摩擦材料的低温摩擦性能影响较小,但具有稳定高温摩擦因数和提升抗热衰退性的作用,适量钛酸钾晶须的加入可以降低材料的高温磨损率.钛酸钾晶须的最佳含量为8%～12%.     

沙尘环境下含玻璃微珠铜基摩擦材料的摩擦磨损性能

利用MM-1000摩擦实验机,分别在沙尘环境与干摩擦情况下,研究不同玻璃微珠含量(质量分数)铜基摩擦材料的摩擦磨损性能。结果表明:在摩擦过程中,玻璃微珠含量通过影响摩擦膜的形成而影响材料的摩擦磨损性能;在沙尘环境下,沙尘破坏材料表面摩擦膜致使材料的摩擦因数高于干摩擦情况下的摩擦因数,且材料的制动稳定性较差,线性磨损量随着玻璃微珠含量增加而增加;综合不同环境下的摩擦实验结果表明,含6%玻璃微珠的材料具有良好的摩擦学性能;添加2%和4%玻璃微珠材料的磨损机制主要为磨粒磨损与剥层磨损,但添加6%和8%玻璃微珠的材料以粘着磨损和磨粒磨损为主要磨损机制。     

桑塔纳轿车无石棉盘式刹车片性能对比研究

通过惯性台架实验,对所研制的刹车片的整体性能进行了检测,并对所研制的样品和德国进口原装片的性能进行了对比研究,研究结果表明:所研制的刹车片整体性能基本符合德国大众TL-110标准,部分性能达到或超过德国原装片的水平,材料高温摩擦因数较高,刹车片有优异的抗衰退性能,各种工况下摩擦因数波动较小,制动平稳。     

钢纤维对摩擦材料性能的影响

树脂基复合材料性能优异,被大量用做汽车制动材料.以酚醛树脂为基体,钢纤维为增强纤维,添加填料,采用热压法制成刹车片,并进行摩擦试验.通过试验研究了酚醛树脂基复合材料中钢纤维不同添加量(质量分数)对复合材料冲击强度、摩擦性能的影响.结果表明:该配方类型中,在100～300℃温度范围内,材料冲击强度先增大后减小,钢纤维质量分数为24%时为转折点;材料的摩擦系数先增大后减小,钢纤维质量分数为26%时为转折点;磨损率随钢纤维添加量的增加而增大,钢纤维最佳添加量为24%～26%.     

纳米氧化铝改性酚醛树脂增强纸基摩擦材料的热学与力学性能

以纳米氧化铝改性的酚醛树脂作为黏结剂和增强剂,采用造纸工艺制备纸基复合摩擦材料,研究改性树脂含量(质量分数)和固化温度对材料耐热性能、剪切强度和压缩回弹性能的影响。结果表明,随酚醛树脂含量增加,材料的耐热性能略有降低,剪切强度增大;在第1~4次压缩回弹实验中,第1次的回弹率随树脂含量增加而明显增大,而第2~4次的回弹率很接近,并受树脂含量影响较小;材料的压缩率随树脂含量增加而降低,第1次的压缩率明显高于后面3次的压缩率。在较高固化温度下制备的纸基复合材料具有高耐热性能和剪切强度,随固化温度升高,第1次的压缩率明显降低而回弹率明显升高,第2~4次的回弹率和压缩率接近,且受固化温度的影响较小。当改性酚醛树脂的质量分数为40%,固化温度为160℃时,所得纸基摩擦材料的耐热性能较好,剪切强度较高,并具有较高的压缩率和回弹率。     

人造石墨对汽车摩擦材料性能的影响

采用干法粉末冶金混料,一次成形模具压制不同石墨含量的D465汽车刹车片,并通过LINK惯性台架试验研究人造石墨对摩擦材料性能的影响。结果表明:人造石墨对摩擦材料的理化、力学性能影响不大;随着人造石墨含量的增加,摩擦材料的摩擦系数呈现逐渐减小趋势,磨损量呈现先减小后增大的趋势;人造石墨对摩擦材料的噪音发生情况影响也呈现同样的趋势。结合理化性能,力学性能,摩擦系数,磨损数据综合比较,人造石墨含量在8%左右时,摩擦材料具有最佳的摩擦磨损性能和噪音性能。     

MoS2和石墨对青铜基含油轴承摩擦性能的影响

通过改变MoS₂（质量分数1.0%~2.0%）和石墨（质量分数0~1.0%）的成分比例,在一定滑动线速度下,测量青铜基含油轴承承受压强的极限值,研究MoS₂和石墨含量对青铜基含油轴承的力学性能和摩擦性能的影响。结果表明:在不加入石墨的情况下,随着MoS₂含量的增加,含油轴承的负荷×线速度（pv）极限值降低,其中青铜-1MoS₂（MoS₂质量分数1.0%）含油轴承极限pv值最高,达到2.940 MPa·m·s-1;在同时加入石墨和MoS₂的情况下,随着石墨含量的增加,含油轴承的摩擦因数降低,其中青铜-1MoS₂/-1石墨（MoS₂质量分数1.0%,石墨质量分数1.0%）含油轴承摩擦因数最低,为0.038;石墨能够改善含油轴承的摩擦性能,但是会大幅度降低其力学性能。     

含炭纤维湿式铜基摩擦材料的性能

采用粉末冶金方法制备含短炭纤维的湿式铜基摩擦材料,研究炭纤维含量对湿式摩擦材料的摩擦磨损性能和力学性能的影响,以及制动条件对动摩擦因数的影响。结果表明:随着炭纤维含量及材料的孔隙率增加、硬度及密度均降低,摩擦因数呈先增加后减小的变化趋势,磨损量呈先减小后增大的趋势。炭纤维含量为(质量分数)1%时材料的摩擦磨损性能最好,摩擦因数最大且最稳定,磨损量最小。材料摩擦因数随着载荷增大而增大,随炭纤维含量增加磨损率呈先减小后增大的趋势。炭纤维的加入提高了材料的能量许用值。     

硼铁含量和粒度对铁铜基摩擦材料性能的影响

研究了硼铁含量和粒度对铁铜基摩擦材料性能的影响.研究发现,当硼铁粒度为<300μm时,摩擦因数随硼铁质量分数(0～10％)的增加而增加;摩擦材料的磨损在制动压力为0.6MPa时,摩擦因数随硼铁的增加而有所下降,当压力增加到1.1MPa时,材料的磨损随硼铁的增加而增加;当硼铁量为2.5％时,摩擦因数和磨损随细粒度(<45μm)硼铁的增加而下降.研究还发现,摩擦材料中的硼铁在烧结过程中与铁反应形成了Fe_2B,这种Fe_2B,起到提高摩擦因数,降低材料磨损的作用.     

悬浮聚合酚醛树脂基制动材料的摩擦学性能

采用悬浮聚合法制备热固性酚醛树脂,通过红外光谱分析和热重分析对该悬浮聚合酚醛树脂(suspension-polymerization phenolic resin,缩写为SPPR)的结构和热学性能进行分析。用模压成形工艺制备树脂基制动复合材料,利用JF150D-II型摩擦磨损试验机测试该材料与HT250灰铸铁在100～350℃盘面温度范围内的滑动摩擦性能。结果表明,SPPR的热分解温度为396℃,在400℃时质量损失率为12.7%,具有较好的热稳定性。经过正交试验得到树脂基制动复合材料的优化配方,制备的复合材料和HT250灰铸铁对摩,在100～350℃升温过程中,摩擦因数平均值为0.41,波动值为0.07,350℃的摩擦因数和最大摩擦因数的比值(μ350℃/μmax)为1。和国内外优质产品相比,该复合材料的摩擦因数适中,磨损率较低,摩擦稳定性和抗热衰退性能优异。     

铁粉粒度对粉末冶金材料制动摩擦性能的影响

采用粉末冶金工艺制备含4种粒度(20μm、30μm、50μm、70μm)铁粉增强的铜基摩擦材料,研究铁粉粒度对材料力学性能和制动摩擦性能的影响。采用TM-1型惯性试验台测试材料的制动摩擦性能,试验初速度为50~380 km/h。结果表明:铁粉粒度从20μm增加到70μm时,材料硬度从55.67 HRB降低到31.83HRB,剪切强度从12.56 MPa下降到10.27 MPa。这种硬度和强度的下降使大粒度样品表现出反常的摩擦特性:随着制动速度的提高,铁粉粒度为70μm的F70样品的摩擦因数不降低反而升高,当制动速度从120 km/h上升到380 km/h时,摩擦因数从0.338持续升高到0.356,并且从350 km/h后摩擦因数稳定不变。这种高而稳定的摩擦因数是保证列车在高速下紧急制动、平稳停驶所必需的。     

列车制动用Cu基粉末闸片材料摩擦磨损性能分析

列车的制动性能与闸片材料的摩擦磨损性能关系密切,在MM-1000Ⅱ型摩擦试验机上测试了自制的Cu基粉末列车闸片材料在不同制动速度下的摩擦磨损特性。结果表明:随着制动速度的增大,摩擦表面的微凸起遭到破坏,摩擦因数随之降低,磨损量增加;在材料接触表面产生大量的摩擦热,造成基体软化,减小了基体对材料中SiO_2等硬质颗粒的夹持能力。摩擦因数和稳定系数均随制动速度增加而降低;而摩擦温度和磨损量随制动速度增加而提高,尤其是在制动速度大于8 r/s时,摩擦表面温度上升,造成基体软化,硬质颗粒脱落,加速了材料的摩擦磨损。为列车制动用Cu基粉末闸片材料摩擦磨损性能的研究提供了理论基础。     

钛含量对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金方法制备铜基摩擦材料,研究钛的添加量对材料的摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着钛质量分数由3%增加到12%,铜基摩擦材料的相对密度提高,硬度增加。钛的添加导致晶格畸变,材料硬度提高。随着摩擦速度增加,材料的摩擦因数减小。钛添加到铜基摩擦材料中,降低了铜基摩擦材料的摩擦因数和磨损量,原因在于钛提高了材料的硬度,增加了表面微凸体强度,减少了犁削程度,从而降低了摩擦面的损伤程度,提高了材料的耐磨性。     

Al_2O_3含量对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金方法制备铜基摩擦材料,研究Al_2O_3的添加量对材料的摩擦磨损性能的影响。结果表明:Al_2O_3对材料摩擦磨损性能的影响与摩擦速度密切相关;随着Al_2O_3含量增加,材料的摩擦因数提高,密度降低,硬度增加,磨损量先减小后增大,Al_2O_3质量分数为9%时,复合材料的摩擦因数较高且稳定,磨损量最小。不含Al2O3的材料摩擦表面出现大量凹坑,磨损严重,随着Al_2O_3含量提高,凹坑数量减少,弥散分布的Al_2O_3粒子能强化基体表面强度,从而导致材料磨损量降低。     

飞机炭刹车盘的制动摩擦性能

研究了某种针刺毡结构的C/C复合材料刹车盘在不同能量、压力及湿态环境下的摩擦磨损性能,结果表明:该种材料具有稳定的摩擦性能和重复性,刹车力矩平稳,且能载水平高,磨损小;湿态环境下平均动摩擦系数降低,但随着压力的增大,这种影响减小。     

时速350 km高速列车用铜基闸片材料的摩擦性能

闸片是高速列车制动系统的核心部件,本文设计了350 km·h^–1高速列车用铜基闸片材料,对闸片进行了1∶1台架实验考核,重点分析了摩擦膜的性质及闸片的摩擦磨损性能.结果表明,研制闸片不仅具有优异的摩擦系数稳定性和低的磨耗,还具有不伤盘的特点.瞬时摩擦系数和平均摩擦系数均满足TJCL/307—2019标准的要求,摩擦系数稳定性为0.0015,250～380 km?h^–1制动速率范围内的摩擦系数热衰退仅0.027,在380 km?h^–1下的平均摩擦系数仍维持在0.35,平均磨耗仅0.06 cm³?MJ^–1.闸片优异的摩擦制动性能归因于形成了高强韧、低转移速率的摩擦膜.利用大粒径摩擦组元作为外部运动障碍钉扎摩擦膜.摩擦膜中的亚微米磨屑作为摩擦膜与对偶盘的啮合点,提供摩擦阻力,以保持高速制动时的摩擦系数.添加的易氧化组元为摩擦膜源源不断提供氧化物,研磨生成的纳米氧化物作为弥散相强化摩擦膜.通过多尺度颗粒的协同增强,实现了摩擦膜的动态稳定化,赋予了闸片优异的摩擦磨损性能.