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。     

粉煤灰空心微珠粒径对树脂基复合材料力学与摩擦学性能的影响*

粉煤灰空心微珠具有空心圆球结构,将其用于充填树脂基复合材料,可减少树脂用量、提升复合材料性能,同时促进粉煤灰排放废弃物的高附加值利用。采用不同粒径的粉煤灰空心微珠充填树脂基复合材料,研究不同粒径的粉煤灰空心微珠对复合材料密度、力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明：随着粉煤灰空心微珠粒径的减小,复合材料的密度呈先降低后增加的趋势,硬度和冲击强度呈先增加后减少的趋势;粉煤灰空心微珠粒径为120~140目时,复合材料密度最小,粒径小的空心微珠更有利于降低复合材料的密度;粒径为80~100目时,复合材料冲击强度最大;采用较大粒径粉煤灰空心微珠充填树脂基复合材料,更有利于提高复合材料的高温摩擦因数,改善树脂基复合材料的抗热衰退性能;粒径20~40目和60~80目粉煤灰空心微珠复合材料具有良好的综合摩擦磨损性能。     

稀土La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含稀土La的铜基摩擦材料,研究稀土元素La的添加量对材料的摩擦磨损性能的影响规律。结果表明,随着La含量增加,材料的硬度增加,抗压强度先增大后减小,同时材料的摩擦因数减小,磨损量先减小后增大。添加La质量分数为1.5%的Cu基摩擦材料的力学性能和摩擦性能最好。稀土元素La对铜基摩擦材料改性作用表现为细化晶粒,改善材料的微观组织结构,增强磨损表面氧化膜的稳定性,产生固溶强化和弥散强化,提高了材料的力学性能和摩擦学性能。     

提升机盘形制动器闸瓦材料摩擦性能实验研究

用XDZ-A型摩擦材料制样机将石棉闸瓦材料制备成试验所需的标准试样,用X-DM型调压变速摩擦试验机模拟实际工况,对标准试样开展不同正压力、不同滑动速度和多种温度下的组合实验,全面研究了石棉闸瓦材料与16Mn钢摩擦盘对磨的摩擦学特性。实验结果表明:随着正压力、滑动速度和温度的变化,闸瓦材料摩擦因数均发生变化;摩擦因数随正压力的升高而增大,随滑动速度的增加而减小,但滑动速度对摩擦因数的影响大于正压力的影响;摩擦因数随温度的升高而减小,在200℃左右,摩擦因数下降比较明显。     

纹理表面滑动摩擦稳态摩擦学性能

基于稳态滑动摩擦系统模型,采用球-盘摩擦副定量分析研究法向载荷、滑动速度、初始表面纹理和摩擦副材料对稳态摩擦因数的影响,得到稳态摩擦因数在不同工况下的变化规律。结果表明：滑动摩擦的稳态摩擦因数与磨损率正相关,周向纹理表面的稳态摩擦因数最大,无纹理表面的稳态摩擦因数次之,径向纹理表面的稳态摩擦因数最小;无论何种初始表面形貌,随着转速的增加,稳态摩擦因数先减小后增大,随着法向载荷的增大,稳态摩擦因数呈增长趋势;较深较宽的表面纹理具有更大的稳态摩擦因数和更大的瞬时波动;稳态摩擦因数也与摩擦副材料的选取有关。     

多绳摩擦提升机树脂基摩擦衬垫的摩擦学行为

采用CFT往复摩擦磨损试验机研究多绳摩擦提升机树脂基摩擦衬垫在干摩擦条件及不同载荷和滑动速度下摩擦因数的变化规律,采用扫描电镜(SEM)对摩擦衬垫试样的磨损形貌进行观察分析。试验结果表明：不同树脂基摩擦衬垫摩擦因数变化规律具有一致性,即摩擦因数随载荷与滑动速度的增加而减小;由于摩擦衬垫的成分不同,其摩擦因数的主要影响因素不同;磨损形式也由于材料的不同出现黏着磨损、疲劳磨损以及热磨损;载荷对摩擦衬垫磨损的影响比滑动速度更显著。     

38CrSi自配副的摩擦磨损性能

采用自制的销盘式摩擦磨损试验机研究了38CrSi自配副干滑动时的摩擦因数、磨损率随滑动速度和载荷的变化规律;利用SEM观察了磨损面的微观形貌,分析了摩擦磨损机理。结果表明：其摩擦因数随着载荷和速度的增加而减小;磨损率随着载荷的增加而增大,随着速度的增加先增大后减小,和常用材料的磨损率随速度增加而增大的规律不同;磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损。     

38CrSi自配副的摩擦磨损性能

采用自制的销盘式摩擦磨损试验机研究了38CrSi自配副干滑动时的摩擦因数、磨损率随滑动速度和载荷的变化规律;利用SEM观察了磨损面的微观形貌,分析了摩擦磨损机理。结果表明:其摩擦因数随着载荷和速度的增加而减小;磨损率随着载荷的增加而增大,随着速度的增加先增大后减小,和常用材料的磨损率随速度增加而增大的规律不同;磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损。     

凹坑织构对石墨材料水润滑性能的影响

为提高核主泵屏蔽电机用水润滑石墨轴承的摩擦润滑性能,采用高速雕铣机在石墨试样表面加工不同形状、深度和面积占有率的凹坑织构,通过水润滑条件下的销盘摩擦试验,测试分析凹坑织构结构参数对石墨材料水润滑性能的影响。结果表明：在水润滑条件下凹坑织构具有一定的减摩效果,随着转速的增加,凹坑织构的动压效应增强,石墨试样摩擦因数减小;随着载荷的增加,石墨试样摩擦因数减小;随着凹坑深径比、面积占有率的增加,石墨试样摩擦因数均呈现先减小后增大的变化趋势,当凹坑深径比为0.5、凹坑面积占有率为3%左右时,石墨试样摩擦因数最小;相较三角形凹坑织构,正方形凹坑和圆形凹坑织构的减摩效果更好。     

带式输送机树脂基摩擦片干式制动条件下摩擦学行为

采用热压烧结技术制备桐油改性酚醛树脂和腰果壳油改性酚醛树脂基摩擦片,通过CFT环块摩擦磨损试验机研究其在不同的制动速度、制动正压力下以及在瞬时制动时的摩擦因数以及磨损率的变化规律,采用扫描电镜(SEM)对试样摩擦后的表面形貌进行观察分析。结果表明,2种树脂基摩擦片摩擦因数以及磨损率变化规律具有一致性:摩擦因数均随着制动正压力与制动速度的增加而减小;磨损率随着制动速度的增加而减小,随着制动正压力的增加而增加。以桐油改性酚醛树脂为基体,碳纤维为增强纤维的摩擦片在瞬时制动时具有较稳定的摩擦因数,而且在不同制动正压力与制动速度下磨损率较低。     

石墨铝基自润滑材料的制备及性能表征

以石墨为固体润滑剂,铝为基体材料,添加硅、铜、铁等元素作为强化成分,添加Cr3C2、粉煤灰来提高自润滑材料的耐磨性,通过液态铸造法制备铝基自润滑材料。借助MM-200磨损试验机研究不同石墨含量以及粉煤灰的添加对铝基复合材料摩擦磨损性能的影响;在Olympus金相显微镜下观察材料显微组织;用S-3000N扫描电子显微镜对材料拉伸断口和磨损表面进行观察。结果表明:随着石墨含量的增加,摩擦因数逐渐降低,磨损率逐渐升高,抗拉强度、硬度都逐渐降低;粉煤灰的加入使得初生硅得到细化,自润滑材料的强度上升,摩擦因数得到进一步的改善。     

多组分纤维混杂增强树脂基摩擦材料研究

为提高摩擦材料高温下的摩擦磨损性能和摩擦因数的稳定性,利用正交试验法对多种纤维增强酚醛树脂基摩擦材料的配方进行优化设计,并通过极差分析,探讨多种纤维及含量对摩擦材料性能的影响及摩擦材料的磨损机制.研究表明:混杂纤维增强树脂基摩擦材料有着优异的耐磨性.陶瓷纤维硬度较高,开散混料后能够均匀分布在树脂基体内,对酚醛树脂基摩擦...     

晶粒尺寸对WC硬质合金刀具材料摩擦磨损性能的影响

研究了三种不同晶粒尺寸的硬质合金材料的摩擦磨损性能,测量了摩擦系数,采用扫描电子显微镜观察分析了硬质合金磨损表面的形貌变化。结果表明,随着滑动速度和载荷的提高,硬质合金的摩擦系数呈下降的趋势;相同条件下,随着晶粒的减小,硬质合金的摩擦系数略有升高。粗晶粒的硬质合金主要磨损机制为WC晶粒脱落造成的磨粒磨损,细晶粒硬质合金磨损机制主要表现为塑性变形。     

碳纤维含量对摩擦材料性能的影响

用D-MS摩擦试验机研究了摩擦材料中碳纤维含量对其摩擦磨损性能的影响。结果表明，碳纤维含量对摩擦材料的摩擦磨损性能影响显著，其摩擦系数和磨损率都随碳纤维含量的增加而减小，推荐碳纤维的含量≤5％。SEM分析表明，其摩擦磨损机理亦与碳纤维含量密切相关。     

Effects of Zinc Borate and Fly Ash on the Mechanical and Tribological Characteristics of Brake Friction Materials

Friction materials based on several combinations of zinc borate (ZB) and fly ash (FA) were fabricated and characterized for their mechanical and tribological performance. The triboperformance of the friction materials was evaluated on a Chase friction testing machine according to the brake lining quality test procedure as per SAE J661. The composites were manufactured based on a nonasbestos organic-based friction material for an automotive brake system and contained typical ingredients for commercial brake friction materials. The composites had a fixed composition of 15 wt% resin, 15 wt% fibers, and 5 wt% friction additives. ZB and FA as fillers were added to the the raw materials mixture at a total fraction of 65 wt%. The results showed that ZB and FA contents have a significant influence on the mechanical and tribological properties of the friction composites. In particular, the composites containing 0–5 wt% ZB and 65–60 wt% FA showed better friction stability and improved fade resistance compared to those containing 10–35 wt% ZB and 55–30 wt% FA, whereas the composite with 5 wt% ZB and 60 wt% FA showed a maximum friction coefficient. On the other hand, the specific wear rate of the composites decreased with increasing ZB and decreasing FA contents. The morphologies of the worn surfaces as well as wear debris were analyzed by means of scanning electron microscopy.     

Desirability based multiobjective optimisation of abrasive wear and frictional behaviour of aluminium (Al/3.25Cu/8.5Si)/fly ash composites

Aluminium alloy (Al/3.25Cu/8.5Si) composites reinforced with fly ash particles of three different size ranges (53–75?μm, 75–103?μm and 103–125?μm) in 3, 6 and 9 wt-% were fabricated using liquid metallurgy technique. Pin on disc abrasive wear tests were carried against the disc surface fixed with SiC emery paper (120 grades). A mathematical model was developed to predict the abrasive wear and coefficient of friction of the composites. Analysis of variance technique was used to check the validity of the developed model. Composites reinforced with coarse fly ash particles exhibited better abrasive wear resistance than those reinforced with fine fly ash particles. Abrasive wear in composites with fine fly ash particles is a combination of adhesive wear and abrasive wear. Larger fly ash particles present in composites gets fractured into fine particles and entrapped between the composite pin and the disc, thereby decreasing the wear rate. Worn surfaces of the pins were then analysed using scanning electron microscopy to study the wear mechanisms of the composites. The abrasive wear was optimised using desirability based multiobjective optimisation technique.     

陶瓷材料磨损机制及磨损程度评价方法综述

综合分析陶瓷材料摩擦磨损的机制和影响摩擦磨损的各种因素,如表面加工状况、载荷、速度、时间、温度、润滑等。介绍几种陶瓷材料摩擦磨损程度的评定方法,如用量纲一化参数(最大赫兹接触压力、最大表面粗糙度和断裂韧性的函数Sc,硬度、最大表面粗糙度和断裂韧性的函数S*)大小评价磨损程度,用磨损表面的粗糙度Ry与平均粒径Dg的比值评价陶瓷材料磨损程度,用磨损率评价陶瓷材料磨损程度等。以期指导人们进一步认识陶瓷摩擦磨损的本质规律,有目的地调整材料的性能以提高其耐磨性。     

制动条件下石墨对铜基摩擦材料瞬时摩擦性能的影响

为研究石墨对铜基摩擦材料瞬时摩擦性能的影响,采用粉末冶金技术制备铜-SiO2和铜-石墨-SiO2烧结材料,通过干摩擦惯性试验,在始末速度不同的制动区间,测试材料的瞬时摩擦因数、瞬时磨损率,并观察摩擦表面形貌的变化。结果表明:在高速度制动区间,石墨的存在使得铜基摩擦材料摩擦因数的稳定性明显提高,磨损率降低,原因在于铜-石墨-SiO2材料剥落石墨颗粒的分隔和保护作用,减弱冲击波动,从而提高瞬时摩擦因数稳定性并降低磨损;但较低制动速度时,石墨的存在反而提高了磨损率,原因在于摩擦层对颗粒的包裹度和基体强度降低。     

食物粒度和硬度对人牙釉质三体磨粒磨损特性的影响

在往复滑动摩擦磨损试验台上对比考察了三体磨粒磨损过程中,食物颗粒的粒度和硬度对人牙釉质摩擦学特性的影响。结果表明:当食物颗粒硬度较高时,随着粒度减小,稳态摩擦因数略有降低,牙釉质磨损表面形貌逐渐由剥落为主转变为犁削效应;对于低硬度食物颗粒,随着粒度增加,稳态摩擦因数显著降低,牙釉质磨损表面形貌则由犁削效应转变为轻微擦伤。当食物颗粒粒度相同时,食物硬度对牙釉质的摩擦与磨损行为均有明显影响,食物颗粒硬度越高,稳态摩擦因数越高,磨损越严重。