碳对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

借助混料-成形-烧结等工艺和性能测试、扫描电镜（SEM）的观察和分析，研究了不同种类和粒度的碳对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响。结果表明：由于其制造过程不同，不同形态的碳自身的物理力学性能存在较大的差别，而在同种形态的碳中粉末的粒度和个体的区别导致不同形态碳对铜基摩擦材料的密度、孔隙度的影响具有不同的表象，进而影响到摩擦材料的摩擦磨损性能。试验研究证明，在铜基粉末冶金摩擦材料中采用具有一定粒度组成的鳞片石墨具有较好的综合摩擦磨损性能。     

SiO_2粒度对铜基摩擦材料摩擦性能的影响

采用粉末冶金技术制备了铜-石墨-SiO2烧结材料,利用销-盘式摩擦试验机,在摩擦速度为7.8～47.1 m/s时,研究了SiO2粒度与材料摩擦性能的关系。结果表明,随着SiO2粒度的提高,摩擦系数变化不明显,磨损率降低。     

碳纤维对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

研究了鳞片状石墨、人造石墨及其两者混合质量分数0.1%碳纤维后,分别对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦性能造成的影响。结果表明,人造石墨与碳纤维混合使用能更好的降低摩擦系数,提高导热性能。而鳞片状石墨单独使用相较其他三组在不同转速下摩擦系数和磨损量大都较低,且能相应减小对磨盘的损伤程度,有更好的实用价值。     

碳对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

借助混料-成形-烧结等工艺和性能测试、扫描电镜(SEM)的观察和分析,研究了不同种类和粒度的碳对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响。结果表明:由于其制造过程不同,不同形态的碳自身的物理力学性能存在较大的差别,而在同种形态的碳中粉末的粒度和个体的区别导致不同形态碳对铜基摩擦材料的密度、孔隙度的影响具有不同的表象,进而影响到摩擦材料的摩擦磨损性能。试验研究证明,在铜基粉末冶金摩擦材料中采用具有一定粒度组成的鳞片石墨具有较好的综合摩擦磨损性能。     

烧结温度对湿式铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

利用粉末冶金技术制备了湿式铜基摩擦材料,研究了烧结温度对摩擦材料性能的影响,得出最佳烧结温度.研究表明,在选用的烧结温度下,摩擦材料的各组元分布较均匀,致密化程度逐渐提高;随着烧结温度的升高,摩擦材料的抗压强度和密度均呈现先增大后降低的趋势,硬度逐渐增大;同时,摩擦系数逐渐降低,材料的稳定性提高,磨损量总体呈降低趋势....     

纳米SiO2对铜基摩擦材料摩擦学性能的影响

采用粉末冶金法制备添加0.75%的纳米SiO2(n-SiO2)和0.75%Cu包覆纳米SiO2(Cu/n-SiO2)复合粉体的新型铜基摩擦材料.采用惯性台架实验机,研究比较两种材料与未添加纳米SiO2的材料的摩擦学性能.结果表明:在铜基摩擦材料中添加微量n-SiO2可改善材料的耐磨性和耐热性;添加Cu/n-SiO2的铜基摩擦材料,耐热性提高32%,耐磨性提高2.02倍;添加n-SiO2的摩擦材料,耐热性提高7%,耐磨性提高18%;经铜包覆处理后的n-SiO2对材料性能的影响优于未处理的n-SiO2.     

SiO_2含量对铜基摩擦材料摩擦行为的影响

采用粉末冶金技术制备铜-石墨-SiO_2烧结材料,利用销盘式摩擦试验机,在摩擦速度为7.8~47.1 m/s的范围内,研究SiO_2在不同摩擦速度条件下的损伤机理及其与材料性能的关系.结果表明:SiO_2对材料摩擦磨损性能的影响与摩擦速度密切相关;低摩擦速度条件下,SiO_2含量的变化对提高摩擦因数的作用明显,原因在于摩擦力的静载荷性质有利于发挥SiO_2粒子的犁沟作用而增加摩擦力;材料的磨损率对SiO_2含量不敏感;高摩擦速度条件下,具有冲击作用的摩擦载荷导致SiO_2粒子粉碎性破碎,破碎的SiO_2粒子弥散嵌入高温软化的基体中而弱化了犁沟作用,导致摩擦因数对SiO_2含量的变化不敏感;弥散分布的SiO_2粒子强化基体表面强度,导致其磨损率随SiO_2含量的增加而降低.     

镍对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响

为了研究镍对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响,采用粉末冶金技术制备了镍含量分别为0%、3%、6%、9%的铜基摩擦材料。在定速摩擦试验机上进行摩擦磨损试验,研究了摩擦速度、镍含量对摩擦磨损性能的影响。结果表明,镍可有效提高摩擦材料的强度和硬度。随镍含量的增加,材料磨损率减小,摩擦系数稳定性增加。当镍含量大于6%时,在高速摩擦时,镍可在材料表面形成致密而均匀的氧化镍层,氧化镍与基体结合强度较高,提高了摩擦稳定性。     

腰果壳油摩擦粉对树脂基摩擦材料性能的影响

腰果壳油摩擦粉是树脂基摩擦材料中广泛应用的摩擦性能调节剂。通过改变摩擦材料中腰果壳油摩擦粉组分含量,研究腰果壳油摩擦粉对树脂基摩擦材料的理化、机械、摩擦磨损及制动噪声性能的影响。结果表明:随着摩擦粉含量增加,摩擦材料的气孔率、压缩变形量增大,p H值、密度、硬度和冲击强度减小。通过执行SAE J2521和SAE J2522程序进行台架实验,表明摩擦粉的加入可提高并稳定摩擦材料的摩擦因数,同时有效降低刹车片制动过程噪声发生概率。摩擦材料中摩擦粉添加量7%(质量分数)时,摩擦材料冲击强度3.36 k J/m2,名义摩擦因数0.36,平均磨损厚度0.53 mm,噪音发生概率为14.4%,刹车片综合性能最佳。     

激光扫描速度对铜基粉末冶金摩擦材料微观组织及性能的影响

为提高铜基粉末冶金摩擦材料的综合性能,研究了宽带激光热处理扫描速度对摩擦材料微观组织及性能的影响.采用扫描电镜、X射线衍射仪对微观组织进行了研究,用硬度计、摩擦磨损试验机对性能进行了测试.结果表明:在激光功率1300 W条件下,当扫描速度高于130 mm/min时,α-Cu的相对含量没有太大变动,随扫描速度的降低,聚合生长态α-Cu边缘固相溶解加剧、细化.铜基粉末冶金层密度、硬度逐渐增大,耐磨性增强,摩擦系数提高.扫描速度低于130 mm/min后,α-Cu的相对含量开始减少,随着速度的降低加热时间增长,低熔点金属及微量Cu开始熔化析出,α-Cu在有液相存在的情况下聚合长大;铜基粉末冶金层密度、硬度较快降低,磨损开始加剧,同时摩擦系数变大.     

摩擦条件对铜基粉末冶金材料摩擦磨损性能影响的研究

利用摩擦磨损试验机(UMT-2)对铜基粉末冶金材料进行研究,得到不同对偶摩擦副、摩擦速度、压力对摩擦系数和磨损量(深度)的影响;利用白光干涉仪和扫描电镜观察磨痕,分析其磨损机理。结果表明,当材料硬度低于粉末冶金材料中基体组元硬度时不适合用作对偶摩擦副;摩擦副材料对磨损机理有显著影响,钢与铜基粉末冶金材料间磨损机理以磨粒磨损和疲劳磨损为主,陶瓷与铜基粉末冶金材料间摩擦会先在陶瓷表面形成氧化黏着层再进行摩擦;压力一定时,随速度增加,钢/陶瓷-铜基粉末冶金材料的摩擦系数呈下降趋势,磨损量(深度)呈上升趋势;速度一定时,随压力增加,钢-铜基粉末冶金材料摩擦副的摩擦系数降低,磨损量(深度)增大。     

高速列车用铜基粉末冶金摩擦材料摩擦性能的研究进展

铜基粉末冶金材料具有优秀的热传导性、热稳定性和摩擦磨损性能,已经被广泛用于高速列车制动摩擦领域。目前,我国高速列车的制动闸片仍主要依赖进口,亟需进行国产化替代。综述了成分组成、制备工艺和服役工况对铜基粉末冶金材料摩擦性能的影响,指出了各因素间存在的耦合关系。提出应以我国运营实际工况为基础进行创新研发的思路,从而形成高速列车国产铜基粉末冶金摩擦材料产品体系,助力高铁走向世界。     

石墨含量对铜基材料摩擦磨损性能的影响

探讨了石墨含量对铜基材料摩擦磨损性能的影响和材料的摩擦磨损机理。结果表明：不含石墨时，材料的摩擦系数和磨损率均较大，磨损主要为粘着磨损；添加石墨后，材料的摩擦系数和磨损率均显著降低，且随石墨含量增加，摩擦系数逐渐降低，在一定石墨含量范围内（＜３．５％），磨损率也逐渐减小，这与材料的强度、硬度有关。材料的磨损以应变疲劳磨损为主。随载荷增加，摩擦系数和磨损率均增加。     

载荷、摩擦速度对铜基粉末冶金材料摩擦磨损性能的影响

采用正交试验法进行分组实验,分析载荷、转速、摩擦系数之间的关系,利用扫描电镜(SEM)分析试块磨损后的表面形貌,研究了载荷和速度对铜基粉末冶金材料摩擦磨损性能的影响。结果表明:在同一转速下,载荷越高、摩擦系数越高;在同一载荷下,转速与摩擦系数之间不成比例,载荷、速度和摩擦系数之间存在一个平衡区域,在平衡区域内,材料的摩擦磨损性能达到最佳状态。     

石墨烯对铜基制动材料的性能影响

目的为了提高铜基制动材料的力学性能和摩擦学性能,选用石墨烯作为增强填料添加到铜基制动材料中,研究石墨烯对铜基制动材料性能的影响。方法采用粉末冶金的方法制备了石墨烯含量(质量分数,后同)分别为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%的铜基复合材料,并对不同试样的力学性能和摩擦磨损性能进行比较。结果含有石墨烯的试样硬度为46.4~54.2HB,高于未添加石墨烯试样的硬度(44.5HB)。含有石墨烯的试样抗弯强度为250~418 MPa,均高于未添加石墨烯试样的抗弯强度(218 MPa),其中石墨烯含量为0.4%的试样的硬度和抗弯强度最大,分别为54.2HB和418 MPa。随着石墨烯含量的增加,材料的密度逐渐下降。当石墨烯含量为0.2%~0.4%时,材料摩擦系数的稳定性提高且磨损率降低;当石墨烯含量为0.6%~0.8%时,材料摩擦系数的稳定性下降且磨损率变大。当石墨烯含量为0.4%时,材料的摩擦系数最稳定,摩擦系数的方差为0.3×10~(-3)(未添加石墨烯的试样为1.4×10~(-3)),磨损率最低,位于0.136×10~(-6)~0.185×10~(-6) mm~3/(N·m)之间(未添加石墨烯的试样位于0.42×10~(-6)~0.82×10~(-6)mm~3/(N·m)之间)。结论少量的石墨烯(0.2%~0.4%)可以显著提高铜基制动材料的硬度和弯曲强度,其中石墨烯含量为0.4%时,制成的制动材料的机械性能最佳,同时试样的摩擦系数稳定,磨损率较低。     

摩擦压力对铜基粉末冶金材料第三体的影响

采用粉末冶金技术制备铜基粉末冶金材料,利用销盘式摩擦试验机,研究了摩擦压力(0.5~1.1MPa)对铜基粉末冶金材料第三体的影响。探讨了摩擦压力、第三体与摩擦磨损性能的关系。结果表明,随摩擦压力的提高,摩擦系数呈现下降趋势,磨损率变化不明显,这是由于压力增加引起SiO_2和石墨破碎,也起到了耐磨和润滑的作用。摩擦压力提高,有利于提高第三体致密性,原因在于摩擦压力提高,摩擦表面温度增加,易于第三体挤压和粘着。     

镀铜石墨含量对Fe-25Cu基摩擦材料组织结构及摩擦性能的影响

目的 为改善石墨与铜铁基摩擦材料的结合方式,探究不同含量的镀铜石墨对铜铁基摩擦材料组织结构的影响,并研究加入不同含量的镀铜石墨时,摩擦材料的摩擦性能和摩擦机理。方法 采用热压烧结法制备Fe-25Cu基摩擦材料,利用扫描电镜、X射线衍射等表征手段进行表征,并利用摩擦磨损试验机测试摩擦材料的摩擦性能,分析摩擦因数。摩擦试验后的材料利用扫描电镜进行表面观测,分析摩擦磨损机理。计算材料摩擦后的磨损量,以此分析镀铜石墨含量对摩擦材料的影响。结果 相同转速下随着镀铜石墨含量的增加,平均摩擦因数降低,当镀铜石墨的质量分数为9%时,摩擦因数曲线最平稳;随着镀铜石墨含量的增加,摩擦因数逐渐降低,磨损率先减少后增加。当加入9%的镀铜石墨时,该材料的摩擦性能最好,此时材料的摩擦因数为0.436,磨损率最低为0.023 mm;黏着磨损和磨粒磨损是添加镀铜石墨的摩擦材料的主要摩擦机理。结论 在Fe-25Cu基摩擦材料中镀铜石墨与基体的结合情况优于石墨与基体的结合,同时加入镀铜石墨Fe-25Cu基摩擦材料的摩擦因数高,磨损量小。     

耐磨涂料成分对钢基摩擦材料摩擦性能的影响

采用正交试验法优化了耐磨涂料配方,确定最佳耐磨涂料配方方案为:碳化硅粒度为80μm,碳化硅含量为40%(体积百分比),铬粉含量为1.5%(体积百分比),EPS颗粒余量。磨损试验表明,利用该耐磨涂料配方得到的表面复合材料耐磨性能较高,并分析了耐磨涂料各成分对钢基摩擦材料摩擦性能的影响。     

纳米Ni粉对Cu粉末烧结性能的影响

本文研究了纳米Ni粉对Cu粉末烧结性能的影响。研究表明：由于添加1％纳米Ni粉中的NiO未被完全还原,而且纳米Ni粉本身还有被CuO氧化成NiO的可能,因而纳米Ni粉在Cu粉末烧结过程中未能起到活化烧结的作用。添加1％纳米Ni粉后降低了Cu粉末烧结性能。     

固溶温度对新型铜基模具材料性能的影响

采用6种不同温度对Cu-Al-Mn-Sr-In新型铜基模具材料试样进行了固溶处理,并测试了热疲劳性能和不同环境下的耐磨损性能。结果表明:随固溶温度从825℃升高至950℃,材料的耐磨损性能和热疲劳性能均先提高后下降,固溶温度优选为900℃。与825℃固溶相比,900℃固溶时材料的磨损体积减小81.4%,热疲劳裂纹级别从11级变为2级。