SiC对Al基摩擦材料性能的影响

采用粉末冶金方法制备填充改性Ａｌ基复合摩擦材料,研究ＳｉＣ含量及粒度对材料性能及显微组织的影响。 结果表明,随ＳｉＣ含量增加,材料的相对密度、抗弯强度不断降低,摩擦因数逐渐增大,洛氏硬度先增大后减小,比磨 损率先降低后增大;随ＳｉＣ粒度增大,材料相对密度、抗弯强度、洛氏硬度逐渐变大,摩擦因数先增大后减少,比磨损 率不断增加。ＳｉＣ粒度为２０μｍ、质量分数为２５％时改性Ａｌ基复合摩擦材料有稳定合适的摩擦因数和较低的比磨损率。     

复合矿物纤维增强低树脂基摩擦材料性能研究

以复合矿物纤维为主要增强纤维,采用一次热压成型技术,制备出不同复合矿物纤维含量的低树脂基摩擦材料,利用洛氏硬度计测量其洛氏硬度、定速式摩擦试验机测试其摩擦磨损性能,探究复合矿物纤维含量对低树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响;采用扫描电子显微镜观察磨损表面的微观形貌,进行磨损机制的探讨。结果表明:复合矿物纤维能显著提高低树脂基摩擦材料的摩擦因数,且适当复合矿物纤维含量的低树脂基摩擦材料具有良好的摩擦热稳定性,但在高温试验下,过多的复合矿物纤维会使低树脂基摩擦材料出现严重的热衰退现象;随着复合矿物纤维含量的增多,洛氏硬度硬度先平稳后下降,摩擦因数呈先升后降状态,磨损率先平稳缓慢增加,后剧烈增加。SEM分析表明,在高温试验下,随着复合矿物纤维含量的升高,低树脂基摩擦材料的磨损形式逐渐从黏着磨损和磨粒磨损转化为热分解磨损、脆性脱落和磨粒磨损。     

Al_2O_3连续增强铝基复合材料的干摩擦磨损特性

通过摩擦磨损试验对比研究了含质量分数18%SiC颗粒和不含SiC颗粒的Al2O3连续增强铝基复合材料与NAO(无石棉有机材料)配副的干滑动摩擦磨损行为。结果表明:复合材料在较低的滑动速度(0.628m·s-1)下,最大启动摩擦因数随正压力的增大而降低;在较高的滑动速度(2.512m·s-1)下,最大启动摩擦因数随正压力的增大呈先减小后增大的趋势;正压力一定时,最大启动摩擦因数随滑动速度的增大先减小后增大;含SiC的Al2O3连续增强铝基复合材料比不含SiC的Al2O3连续增强铝基复合材料具有更高的摩擦因数和更好的耐磨性。     

自润滑Cu-10Mn-10Al/石墨复合材料的摩擦磨损性能研究

采用粉末冶金技术,以石墨作为固体润滑组元制备Cu-10Mn-10Al/石墨复合材料,研究不同石墨含量下该材料的组织结构、摩擦磨损性能。结果表明:在烧结过程中,部分石墨会形成连续网状,其余部分则相互聚集形成片状整体。随着石墨含量的增加,材料的密度降低,孔隙度先增大后保持不变;同时摩擦因数和磨损率随石墨含量增加呈现先迅速降低后缓慢增加的趋势,在石墨含量为1%时,材料的摩擦因数和磨损率最小。     

SiC颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损性能

制备了不同粒度和含量siC的铝基复合材料,与santana2000轿车用HFM605型非金属摩擦片材料配成摩擦副,于不同压力和速度条件下在MM-200型摩擦磨损试验机上进行干摩擦试验,研究了其摩擦磨损性能。结果表明:摩擦因数随摩擦压力的增大而下降;比较而言,在高速高压时摩擦因数最低;复合材料中SiC粒度和含量对摩擦因数影响不大;随着siC粒度减小、含量增大,复合材料的耐磨性能逐渐提高;热处理可以明显提高复合材料的摩擦因数和耐磨性能。     

快速砂型铸造用模具表面耐磨涂层的研究

研究适合快速砂型铸造用模具的表面涂层材料,该涂层材料由环氧树脂CYD-128、稀释剂660A和固化剂组成,并添加一定量的微米级Al2O3颗粒。在WTM-1E微型磨损实验机上研究该涂层的耐磨性能,并用扫描电镜和原子力显微镜分析磨损后的表面形貌。结果表明:随Al2O3颗粒含量的增加,复合涂层的摩擦因数逐渐增大,磨损率逐渐降低,当Al2O3颗粒质量分数为5%时,磨损率最低;随Al2O3颗粒含量的增加,复合涂层的磨损机制由黏着占主导逐渐转变为犁削沟占主导;采用该涂层材料处理后的快速砂型铸造用模具具有一定的耐磨性。     

铁粉填料对低树脂基摩擦材料综合性能的影响

为了在降低摩擦材料成本的同时,保证摩擦材料性能良好,在原有配方基础上尝试改变铁粉粒度和种类,即把80~300目的泡沫铁粉替换成粒度大小为20~120目的泡沫铁粉或325目的还原铁粉,采用相同的热压成型技术和热处理工艺制备摩擦材料试样。采用洛氏硬度计测试试样的硬度,采用定速式摩擦试验机测试试样的摩擦磨损性能,采用扫描电镜观察试样的磨损面形貌,研究其磨损机制。结果表明:当采用较大的泡沫铁粉粒度时,随着其含量的增加,平均摩擦因数和磨损率会提高,但摩擦因数稳定性提高;还原铁粉具有明显的增摩作用和热衰退现象,尤其在恢复过程,摩擦因数变化大且不稳定,但磨损率低。20~120目泡沫铁粉可提高材料的摩擦因数稳定性,且可相对减轻材料的磨粒磨损和疲劳磨损,因而可用于代替80~300目泡沫铁粉。     

SiC粒径对铜基复合材料载流磨损性能影响

采用粉末冶金法制备不同SiC粒径改性的SiC/C/Cu复合材料,研究SiC颗粒大小对材料组织结构和物理性能的影响;在载流摩擦磨损试验机上进行载流磨损试验,研究不同滑动速度下,SiC粒径对材料磨损率的影响。结果表明：在SiC/C/Cu复合材料中小颗粒SiC偏聚于C/Cu界面处,而大颗粒SiC均卡嵌在铜基体内,并且随着SiC颗粒的增大,复合材料硬度和密度稍有增加,孔隙率迅速降低,导电率增加;在较低滑动速度下,复合材料的磨损量随SiC粒径增大不断降低;在较高滑动速度下,随SiC粒径增大,复合材料的磨损率先降低后升高,25 μm SiC改性的复合材料具有最低的磨损率。     

孔隙率对树脂基摩擦材料的性能研究

通过模压成型工艺制备不同孔隙率的树脂基摩擦材料,研究孔隙率对其力学性能及无润滑条件下摩擦磨损性能的影响。结果表明：随着孔隙率的增加,摩擦材料内抗剪强度和压缩强度降低,表面粗糙度大幅度增加;不同温度下摩擦材料摩擦因数随孔隙率呈现出不同的变化趋势,低温下摩擦因数随着孔隙率的增加先增大后减小,高温下摩擦因数则是先降低而后增大,而孔隙率对中温摩擦因数影响不明显;孔隙率较低的摩擦材料具有较高且稳定的摩擦因数及低的磨损率。     

聚苯酯填充聚四氟乙烯机械性能和摩擦学性能研究

采用冷压-热烧结法制备聚苯酯(POB)改性聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,考察聚苯酯含量以及在110℃的航空液压油中浸泡后对改性PTFE材料机械性能和摩擦磨损性能的影响。试验结果显示:改性PTFE材料的硬度与聚苯酯含量成正比,而拉伸强度和拉断裂伸长率与聚苯酯含量成反比;改性PTFE材料的摩擦因数随聚苯酯含量增加先增大后减小,体积磨损率则呈减小趋势;改性PTFE材料的摩擦因数随着载荷增大而减小,而磨痕宽度随载荷的增大而增大;质量分数20%聚苯酯改性PTFE的综合性能最优,并且具有很好的稳定性,在航空液压油浸泡后其性能变化不明显。     

SiC粒径对铜基复合材料载流磨损性能的影响

采用粉末冶金法制备不同SiC粒径改性的SiC/C/Cu复合材料,研究SiC颗粒大小对材料组织结构和物理性能的影响;在载流摩擦磨损试验机上进行载流磨损试验,研究不同滑动速度下,SiC粒径对材料磨损率的影响。结果表明:在SiC/C/Cu复合材料中小颗粒SiC偏聚于C/Cu界面处,而大颗粒SiC均卡嵌在铜基体内,并且随着SiC颗粒的增大,复合材料硬度和密度稍有增加,孔隙率迅速降低,导电率增加;在较低滑动速度下,复合材料的磨损量随SiC粒径增大不断降低;在较高滑动速度下,随SiC粒径增大,复合材料的磨损率先降低后升高,25μmSiC改性的复合材料具有最低的磨损率。     

孔隙率对树脂基摩擦材料性能的影响

通过模压成型工艺制备不同孔隙率的树脂基摩擦材料,研究孔隙率对其力学性能及无润滑条件下摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着孔隙率的增加,摩擦材料内抗剪强度和压缩强度降低,表面粗糙度大幅度增加;不同温度下摩擦材料摩擦因数随孔隙率呈现出不同的变化趋势,低温下摩擦因数随着孔隙率的增加先增大后减小,高温下摩擦因数则是先降低而后增大,而孔隙率对中温摩擦因数影响不明显;孔隙率较低的摩擦材料具有较高且稳定的摩擦因数及低的磨损率。     

粉煤灰粒径对树脂基摩擦材料性能的影响

采用热压成型的方法制备不同粒径粉煤灰增强酚醛树脂基摩擦材料,研究掺杂不同粒径粉煤灰后摩擦材料的摩擦因数、磨损率和物理力学性能的变化情况,借助扫描电子显微镜观察摩擦材料的磨损表面微观形貌。研究表明:随着粉煤灰颗粒粒径的减小,填充的摩擦材料密度逐渐增加,硬度、抗弯强度、最大应变均呈现出先减小后增加的趋势;摩擦材料的摩擦因数变得较高且稳定,磨耗较低,当中位径小于等于4.70μm时,粉煤灰增强效果比较好。     

含h-BN 的钛合金激光熔覆自润滑耐磨涂层的摩擦学行为

为提高Ti6Al4V合金的摩擦学性能,采用激光熔覆技术在钛合金表面制备以TiC、TiB2、CrB等为增强相、γ-Ni基固溶体为增韧相、h-BN为固体润滑相的自润滑耐磨复合涂层;分别在不同载荷下测试复合涂层和Ti6Al4V合金基体的干滑动磨损性能。结果表明,该复合涂层的摩擦因数及磨损率随着载荷的增大呈现先减小后略增大的趋势,并且摩擦因数和磨损率均比Ti6Al4V合金基体显著降低;在中等载荷下,复合涂层中的润滑颗粒被挤出磨损表面形成润滑膜,因而具有较好的自润滑耐磨性能,磨损后表面光滑平整。     

橡胶含量对混杂纤维增强橡胶基复合材料中低速摩擦学性能影响*

为探究橡胶含量对混杂纤维增强橡胶基复合材料中低速摩擦学性能的影响,在一种成熟橡胶基摩擦材料配方的基础上,通过调整配方中的橡胶含量,制备不同橡胶含量的混杂纤维增强橡胶基复合材料,对其进行力学性能、中低速下摩擦学性能进行测试,并通过观测不同试样摩擦表面的微观形貌,分析其摩擦磨损机制。结果表明：随着橡胶含量增加,复合材料的交联密度增大,复合材料硬度、密度呈先升高后降低的趋势;随着橡胶含量增加,复合材料的摩擦因数和摩擦因数稳定性呈先降低后升高再降低的趋势,质量磨损率呈先升高后降低的趋势;橡胶基复合材料在摩擦过程中存在黏着磨损和磨粒磨损,以黏着磨损为主。综合比较,橡胶质量分数为28%时,复合材料的摩擦因数适中、且动静摩擦因数接近,可有效抑制制动噪声产生。     

激光织构和碳基薄膜复合处理提高钛合金摩擦学性能研究

在重载滑动干摩擦条件下，对比不同织构密度的钛合金表面的摩擦学性能；在耐磨性最好的织构密度钛合金表面再制备碳基薄膜，并与直接在钛合金表面制备的碳基薄膜的摩擦学性能进行对比。结果表明：3种低织构密度条件下，TC4钛合金的摩擦因数减小、磨损率降低；随着织构密度的增大，钛合金材料的摩擦因数变化极小，磨损率有所增加；在织构密度5.95%的钛合金表面制备的碳基薄膜，因织构微凹处产生的小微湍流，减少了摩擦阻力，使得其摩擦因数相比直接在钛合金表面制备的碳基薄膜的摩擦因数有所减小。织构化碳基薄膜的磨损率比钛合金的磨损率降低了99.31%，比直接在钛合金表面制备碳基薄膜的磨损率也降低了约60%，这是因为高接触应力摩擦过程中触发石墨化转变，被磨损的石墨化颗粒碎片嵌入织构微凹中，抑制了摩擦接触界面的磨损行为。     

低温环境下制动参数对列车制动材料摩擦性能的影响

利用销-盘式摩擦磨损试验机与温度控制装置模拟低温环境下列车的制动行为,研究了低温环境(-20℃)下制动压力、制动速度对制动盘与制动闸片摩擦磨损性能的影响.研究结果表明,低温环境(-20℃)下制动盘与闸片之间的摩擦因数和磨损率均比室温环境(20℃)下略微提高.在低温环境下,制动压力和制动速度对制动材料摩擦磨损与损伤行为有明显影响.制动盘与闸片之间的摩擦因数随制动压力的增大呈现先减小后趋于稳定的变化趋势;随制动速度增加,摩擦因数呈现先减小后增加的变化趋势.制动盘和闸片的磨损率随制动压力的增大均呈现先增大后趋于稳定的变化趋势,且闸片材料的磨损率均大于制动盘材料的磨损率;随制动速度的增大,制动盘磨损率呈现快速减小的趋势而闸片磨损率呈现先减小后趋于稳定的趋势.随制动压力和制动速度的增大,闸片磨损表面第三体层分布更加均匀,表面剥落坑数量与面积呈减小趋势.     

改性尼龙水润滑轴承摩擦学性能试验研究

针对舰艇推进系统用水润滑轴承低噪声设计需求,研制改性尼龙（PA）的轴承材料及轴承样机,利用多功能摩擦磨损试验机对改性PA材料样品进行摩擦学性能试验,并与丁腈橡胶和赛龙SXL材料的摩擦学性能进行对比;在水润滑轴承试验台上开展PA轴承样机转速特性试验和载荷特性试验,获取不同比压和转速下摩擦因数和振动特性数据。研究结果表明：与丁腈橡胶和赛龙SXL材料相比,改性PA材料具有摩擦因数小、磨损率低的优点;低转速下,水润滑轴承摩擦因数随转速增大而减小,随比压增大而增大,转速增加至100 r/min后,摩擦因数变化趋势逐渐减缓;在工作转速范围内改性PA材料水润滑轴承无异常摩擦振动和噪声。研究结果为舰艇低噪声水润滑艉轴承设计提供参考。     

硅灰含量对碳毡/水泥复合材料摩擦学性能的影响

以水泥为黏结剂,碳(纤维)毡为增强材料,硅灰为摩擦性能调节剂,采用浸渍法制备了不同硅灰含量碳毡/水泥复合材料,研究了硅灰含量对复合材料摩擦学性能的影响,分析了摩擦磨损机理。结果表明:随着硅灰含量的增加,复合材料的密度先增大后减小,摩擦因数和磨损率则先减小后增大;在摩擦过程中,摩擦表面温度随时间的延长均呈先升高后平稳的变化趋势,稳定后的温度随硅灰含量的增加先减小后增大;当硅灰质量分数为20%时,复合材料摩擦学性能最好,密度最大(1.53g·cm~(-3)),摩擦因数和磨损率最小,分别为0.55和5.32×10~(-6) g·N~(-1)·m~(-1),对应磨损表面上的磨痕短且浅,且存在由磨屑形成的均匀连续润滑薄膜。     

Al_2O_3含量对碳纤维增强纸基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用造纸工艺制备出4种不同Al2O3含量的碳纤维增强纸基摩擦材料.通过液体渗透法测试了摩擦材料的孔隙率.利用扫描电镜和金相显微镜观察试样形貌.通过惯量试验机研究了Al2O3含量对碳纤维增强纸基摩擦材料湿态摩擦磨损性能的影响.结果表明:碳纤维在树脂基体中均匀分散,形成了大小不一的贯穿性孔隙;Al2O3含量对摩擦材料的孔隙率影响较小;随着Al2O3含量的增大,摩擦力矩曲线趋于平稳,摩擦因数升高,磨损率增大.