一种新型短切碳纤维增强纸基摩擦材料研究

以短切碳纤维为增强纤维,采用湿法工艺研制成功一种新型无石棉纸基摩擦材料,采用TG-DTA热分析方法、定速摩擦试验和惯量摩擦研究了摩擦材料耐热性能、摩擦性能和磨损性能.试验结果表明,新研制的炭纤维增强纸基摩擦材料的起始分解温度和失重速率等耐热性能指标优良,动摩擦系数高达0.136～0.149,且摩擦系数稳定,磨损率低,是一种理想的新型无石棉纸基摩擦材料.     

剑麻纤维增强酚醛基摩擦材料的研制

以酚醛树脂为基体,以经过表面预处理的剑麻纤维为增强材料,研制出新型无石棉摩擦材料,其各项性能均达到汽车制动器衬片GB5763-1998的规定,且与市场产品的摩擦磨损性能处于同一范围,可作为目前常用石棉摩擦材料的更新换代产品.通过研究剑麻纤维的质量分数和表面状态对材料摩擦磨损性能的影响,发现剑麻纤维的最佳质量分数为10%～20%.研究结果表明,采用碱处理、偶联剂处理和阻燃剂处理后的剑麻纤维,可以较好地改善复合材料的摩擦磨损性能.     

铜纤维／芳纶浆粕混杂增强摩擦材料的冲击性能研究

以冲击强度为主要考察目标,研究了酚醛树脂种类及含量、混杂纤维配比及含量对铜纤维/芳纶浆粕混杂增强摩擦材料冲击性能的影响,借助SEM观察了摩擦材料的冲击断面.结果表明,丁腈橡胶改性酚醛树脂为基体的摩擦材料的冲击强度优于腰果壳油/三聚氰胺改性酚醛树脂基摩擦材料,但硬度有所提高;铜纤维中加入芳纶浆粕的混杂纤维形式可显著提高摩擦材料的冲击强度;在树脂含量35%、纤维含量18%(质量分数)、纤维混杂比1∶1时体系的冲击强度最高为3.63kJ·m-2.     

芳纶浆粕增强摩擦材料的研究

针对摩擦材料无石棉化的发展趋势,以改性酚醛树脂及丁腈橡胶粉末为基体树脂粘结剂,芳纶浆粕为增强纤维制得摩擦材料.利用D-MS摩擦试验机研究了芳纶浆粕增强摩擦材料的摩擦磨损性能.结果表明:摩擦材料的摩擦系数随着芳纶浆粕含量的增加而增加,磨损率随着芳纶浆粕含量的增加而减小,芳纶浆粕的质量分数不宜超过5%.SEM分析表明,其摩擦磨损机理也与芳纶浆粕含量密切相关.     

玻璃纤维含量对摩擦材料性能的影响研究

以复合纤维为增强纤维,按照一定的配方和一定的干法热压工艺制备了一种摩擦材料。在复合纤维质量分数一定的条件下,采用逐步替代法,探讨了玻璃纤维含量对摩擦材料的性能影响。结果表明,玻璃纤维的含量对摩擦材料的摩擦磨损性能、机械强度等有显著的影响,通过改变复合纤维中各组分的比例,可以获得性能优异的摩擦材料。以复合纤维为增强材料,在该配方下,玻璃纤维的最佳质量分数为6%。     

玻璃纤维增强聚乙烯复合材料力学及摩擦性能的研究

本文制备了结构-性能不同的纤维增强聚乙烯基复合材料,研究了纤维含量及纤维取向对聚乙烯基复合材料力学性能和摩擦性能的影响.实验结果表明:纤维含量及取向对玻纤增强的聚乙烯基复合材料的摩擦磨损性能影响较大.沿垂直纤维方向摩擦时磨损量最少,沿平行玻纤方向摩擦时摩擦系数μ最低.玻纤含量为30%的聚乙烯基复合材料耐磨性好,摩擦系数低,综合力学性能优良,是一种有应用前景的高分子抗磨材料.     

剑麻纤维的改性及其在摩擦材料中的应用

研究了不同改性处理工艺对剑麻纤维物化性能的影响, 确定了剑麻纤维最佳改性方案, 将剑麻纤维应用于制备摩擦制动复合材料。采用D-MS 定速摩擦实验机检测摩阻性能, 比较研究了经过改性处理和未经处理的剑麻纤维增强摩擦材料的特性, 并与无机矿物纤维/ 钢纤维混杂纤维增强摩擦材料进行了对比。研究结果表明,经过改性处理的剑麻纤维增强的摩擦材料摩擦系数适中, 随温度波动小, 是一种理想的石棉替代纤维。      

半金属摩阻材料中铜纤维摩擦磨损行为的研究

用扫描电子显微镜(SME)和X-射线能谱分析法(EDX)对铜纤维增强的半金属摩阻材料与灰铸铁对偶滑摩后的摩擦表面进行了分析,研究了摩阻材料中铜纤维的摩擦磨损行为.结果表明,在摩擦磨损过程中,摩阻材料摩擦表面上铜的分布更加弥散化,并且铜纤维具有集铁作用,因而摩阻材料摩擦表面上形成了富铁贫铜表面工作层;铜能从摩阻材料摩擦表面转移到对偶摩擦表面,故对偶摩擦面上分布一定量铜,这是摩擦副具有稳定摩擦系数和良好耐磨性的关键因素;铜纤维取向对摩阻材料摩擦磨损行为有显着影响.     

剑麻纤维/硅灰石混杂增强摩擦制动材料的性能

选用纳米粒子改性酚醛树脂为基体,以剑麻纤维和硅灰石混杂为增强纤维,制备了无石棉复合摩擦材料。采用D-MS定速摩擦机对样品进行定速试验,利用扫描电镜对磨损表面进行分析,研究了剑麻纤维/硅灰石不同配比对摩擦材料性能的影响。结果表明,当剑麻纤维和硅灰石的配比为1∶2时,该摩擦材料的力学性能较好,摩擦系数稳定在0.40.5之间...     

超细γ-Al2O3/铜纤维对树脂基摩擦材料摩擦性能的影响

采用热压成型法制备了超细γ-Al2O3/铜纤维增强树脂基摩擦材料,运用模糊分析法考察γ-Al2O3含量对半金属摩擦材料摩擦磨损性能的影响.实验结果表明,γ-Al2O3/铜纤维增强树脂基摩擦材料具备适中的摩擦系数、良好的热稳定性能;随γ-Al2O3含量的增加,材料的摩擦稳定系数增大.SEM分析表明,当γ-Al2O3含量为3%时,复合材料的综合磨损率最小,磨损形式以粘着磨损为主;随γ-Al2O3含量的增加,综合磨损率逐渐增大,磨损形式为粘着磨损和磨粒磨损的复合磨损形式.     

由摩擦材料等同采用ISO标准引发的摩擦材料生产许可证工作的思考

随着我国的汽车工业进步,对汽车制动器衬片的质量和性能提出了更高的要求。而我国汽车制动器衬片生产企业的生产能力和水平与发达国家还有一定差距。目前我国汽车制动器衬片执行GB5763,摩擦材料标准化技术委员会正在试图等同采用更为先进的ISO15484体系。ISO15484对汽车制动器衬片产品的设计、研发、试生产到批量生产各个环节进行规定,在此过程中,台架试验成为非常重要的手段。新标准的等同采用将使生产许可证工作发生相应变化。作为强制的行政许可,适时的采用新标准作为企业取证的基本要求和产品检验依据,将促进行业的整体进步。而这一变化尚需时日,有待于新标准逐渐的被企业和行业所认同、接纳和采用。     

汽车制动器聚合物基摩擦材料的研究现状

汽车制动器摩擦材料对汽车制动性能和安全性起着重要作用。本文对汽车制动器聚合物基摩擦材料的研究进行了总结。详细介绍了其组成:基体、增强体、摩擦性能调节剂和填料。并提出聚合物基摩擦材料的发展趋势。     

搅拌摩擦点焊金属流动研究现状

搅拌摩擦焊是一种高效环保的固相连接技术。搅拌摩擦点焊是在传统的搅拌摩擦焊上发展起来的一种新型点连接技术,与传统的电阻点焊等连接方法相比具有诸多优势。目前国内外搅拌摩擦点焊工艺在航空及汽车等工业领域有广泛的应用,但是其成形机理并不清楚。基于已发表的文献,详细综述了在搅拌摩擦点焊过程中,材料的流动模型以及数值模拟等方面的研究进展。     

多纤维增强重型汽车制动器摩擦材料的摩擦磨损性能研究

采用芳纶浆粕、玻璃纤维、硅灰石纤维和钛酸钾晶须多纤维混杂增强制备重型汽车制动器摩擦材料.利用XD-MSM型定速摩擦试验机,考察了摩擦材料的摩擦系数和磨损率随温度变化的情况,并且通过扫描电镜观察了摩擦材料在不同温度下磨损后的表面形貌,分析其摩擦磨损机理.研究结果表明,所研制的摩擦材料具有足够的机械性能和优异的摩擦磨损性能,热衰退小、恢复性能好、耐磨损,可满足重型汽车制动性能的要求.材料在中高温下主要是磨粒磨损和热疲劳磨损,同时伴随着粘着磨损.     

多维复合增强汽车摩擦材料

以玻璃纤维、 铜纤维、 矿物纤维、 芳纶纤维、 纳米钛酸钾晶须和片状蛭石等制备多维复合增强非石棉有机汽车摩擦材料, 构成具有“微米和纳米”尺度、 “一维（纤维）和二维（片状）”形态、 “无机和有机”材质的多维复合增强体系。基于材料的力学和摩擦磨损性能测试结果, 通过回归模型分析对复合体系配方进行了优化。通过材料的内部结构和摩擦面的形貌观察, 分析了多维复合增强体系提高材料力学和摩擦磨损性能的内在机制。结果表明, 通过优化配方, 各增强相之间表现出良好的混合和协同效应, 优化多维复合增强汽车摩擦材料的冲击强度为0.54J/cm2、 总磨损率为1.35×10-7cm3/(N·m)、 摩擦系数的变异系数为5.86%。      

基于BP神经网络的汽车摩擦材料性能预测与配方优化

采用钢纤维、玻璃纤维、铜纤维、矿物纤维等增强纤维,石油焦碳、人造石墨、天然石墨等摩擦调节组元,以及树脂、丁腈橡胶、丁苯橡胶等粘接剂制备汽车摩擦材料.选用BP神经网络建模,以原材料配方为输入变量、摩擦磨损试验数据为输出变量,采用L-M算法对网络进行训练,并进行摩擦磨损性能预测和配方优化.结果表明,隐层神经元为4的单隐层神经网络结构模拟效果较好,性能曲面预测图能表现出原材料的组合性能,采用该网络优化试样的性能测试结果与预测值的相对误差小于20%.     

摩擦片材料的称料装置设计

本文针对目前汽车摩擦片自动生产线过程中摩擦材料的称量存在的诸多不足,设计了一种以PLC、配料控制器为核心的汽车摩擦材料的自动称量装置。具有操作方便,计量准确可靠,生产效率高及良好的人机交互功能等特点。     

A Golden Section approach to optimization of automotive friction materials

A Golden Section approach combined with relational grade analysis is proposed as an experimental design tool helpful in the development of new automotive friction materials. Golden Section was used to design the volume fraction of the components systematically. The changes in friction performance (friction coefficient and wear) measured using Friction Assessment and Screening Test (FAST) can be correlated with component variations by use of relational grade analysis. This approach was utilized to optimize a non-metallic friction material containing seven ingredients including two fibers (aramid and slag fiber), four fillers (Al₂O₃, BaSO₄, graphite and nitrile rubber) and one binder (benzoxazine). The volume fraction of seven components was varied simultaneously in order to optimize the parameters of friction coefficient and wear with a minimum number of tests. Three phases were performed to find the optimal proportion of the components. The optimized friction performance was obtained after doing 19 formulation experiments.     

Studies on Mechanical, Friction, and Wear Characteristics of Kevlar and Glass Fiber-Reinforced Friction Materials

Asbestos possesses properties that are ideally suitable for use as a friction material in automotive and a number of other applications. Animal and human studies carried out since the early 1900s have established that asbestos is carcinogenic and that exposure to especially asbestos dust causes a large number of diseases. Realizing the health hazards posed by asbestos, many countries started phasing out asbestos from all asbestos-containing products since the 1980s. Some of them imposed a total ban in the 1990s on the use of asbestos-containing friction products. This situation forced many manufacturers to look for alternatives to asbestos. But the efforts have only been partly successful. The search is, therefore, still on to find suitable substitutes for asbestos. Though steel wool, Kevlar, glass, and a number of other mineral fibers have been tried out on an experimental basis over the last two decades, glass and Kevlar fibers, in particular, have shown promise as potential substitutes for asbestos. These days, therefore, studies on polymer-based friction materials reinforced with glass, Kevlar, and ceramic fibers are being pursued with much fervor. However, conflicting views are prevailing even today as to the suitability of asbestos-free composites for automotive applications and freedom from the concomitant health risks posed by them. In the present work, therefore, phenolic resin matrix samples reinforced with different amounts of glass and Kevlar fibers were produced and characterized for their mechanical, physical, friction, and wear properties to assess their suitability for light passenger car applications. The study establishes that composites based on glass and Kevlar fibers show good mechanical, physical, friction, and wear characteristics, enhancing thereby their suitability for automotive applications. The property improvements achieved are correlated to the composition, microstructure, and the changes taking place on the surface of the friction composites.