黏结剂对纸基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用硅橡胶、丁腈橡胶共混改性酚醛树脂黏结剂,利用湿法工艺制备纸基摩擦材料试样。借助湿式摩擦性能试验机以及扫描电镜研究橡胶改性酚醛树脂黏结剂对纸基摩擦材料摩擦磨损性能和表面形貌的影响。实验结果表明:与单纯采用酚醛树脂黏结剂相比,使用丁腈橡胶-酚醛树脂共混黏结剂提高了纸基摩擦材料的静摩擦因数,但动摩擦因数和耐磨性能有所降低;而使用硅橡胶-酚醛树脂共混黏结剂不仅提高了纸基摩擦材料的动、静摩擦因数,也使其耐磨性能有所提升。     

增强纤维对纸基摩擦材料性能的影响

分别以碳纤维、芳纶纤维和纤维素纤维为增强体,采用湿法工艺制备出3种纸基摩擦材料。借助扫描电镜、热重分析仪和摩擦磨损性能试验机研究不同增强纤维纸基摩擦材料的微观形貌、耐热性能和摩擦磨损性能。结果表明:增强纤维在树脂基体中随机分布,形成大小不一的孔隙;纸基摩擦材料的热失重过程可以分为4个阶段,碳纤维增强纸基摩擦材料的第一阶段失重量仅为1.3%,耐热性能优异;在压力和转速变化条件下,碳纤维增强纸基摩擦材料动摩擦因数的稳定系数分别为91.7%和97.3%,磨损率为2.56×10-5mm3/J,远优于其他2种纤维增强的纸基摩擦材料。     

润滑条件对Al_2O_3基陶瓷材料摩擦磨损性能的影响

本文对Al2O3基陶瓷材料/45＃钢摩擦副的摩擦系数与45＃钢/45＃钢的摩擦系数作了对比滑动摩擦试验研究,观测分析了Al2O3基陶瓷材料磨痕形貌,并就干摩擦,油润滑状态下Al2O3基陶瓷材料的磨损机理进行了分析。结果表明,分别在干摩擦和20＃机油润滑下,Al2O3基陶瓷材料/45＃钢的摩擦系数均比45＃钢自配副时的低。在干摩擦条件下,Al2O3基陶瓷材料的磨损机理是脆性微剥落和磨粒磨损,油润滑条件下,该材料的磨损机理是脆性脱落和耕犁,但磨损量小于干摩擦条件下的磨损量,说明油润滑对Al2O3基陶瓷材料有明显的减磨作用。     

改性碳纤维增强纸基摩擦材料摩擦磨损性能

采用双-[γ-(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物(Si69)和乙烯基三乙氧基硅烷(A151)对PAN基碳纤维(CF)进行表面改性处理,利用SEM、FTIR、EDX对改性前后的CF进行表征,测量接触角和表面能、力学性能和界面性能;通过湿法成形技术,制备不同改性CF增强聚酰亚胺纸基摩擦材料,并测试其孔隙率和摩擦学性能。结果表明:与未改性CF相比,Si69和A151能够有效地增加CF表面粗糙度,且新基团的引入使接触角变小,提高了CF表面活性,改善了纤维与树脂之间的结合力,使得A151-CF表面能增加了37.3%,Si69-CF表面能增加了109.4%,A151-CF/聚酰亚胺复合材料界面性能增加了19.1%,Si69-CF/聚酰亚胺复合材料界面性能提高了45.3%;相比未改性CF,Si69改性CF使纸基摩擦材料孔隙率下降了20.2%,A151改性CF使纸基摩擦材料孔隙率下降了8.8%;表面改性CF能够提高纸基摩擦材料的摩擦学性能,其中Si69改性CF增强纸基摩擦材料摩擦学性能优于A151改性CF增强纸基摩擦材料。     

微米SiCp增强铝基复合材料摩擦磨损性能研究

以微米级(14μfm)SiCp和微米级Al粉(100～200目)为原料，采用冷压烧结和热挤压方法制备出不同体积分数的微米SiCp增强Al基复合材料，研究了它的耐磨性能。结果表明在较高载荷下，SiCp的体积分数为1．5％和5．0％的SiCp／Al基复合材料耐磨性比市售挤压态锡青铜QSn6．5—0．4和纯Al高得多，且随SiCp含量增加，复合材料的耐磨性能提高；磨损表面形成Al基体 弥散分布SiCp的理想耐磨组织。     

纳米氧化铝对聚甲醛力学性能及摩擦磨损性能的影响

用双螺杆挤出机制备了纳米氧化铝改性聚甲醛材料,研究了纳米粒子在基体中的分散状态、复合材料的力学性能及摩擦磨损性能.结果表明:纳米粒子在基体中基本达到了纳米级的分散;纳米氧化铝的加入使材料变脆,但刚性增强,聚甲醛纳米复合材料的干摩擦性能降低,磨损的主要机理为磨粒磨损,聚甲醛纳米复合材料的油摩擦性能得到了显著提高.     

Al2O3纤维填充PTFE复合材料摩擦磨损性能分析

利用M-200型摩擦磨损试验机考察了填料含量及载荷对粉状Al2O3纤维填充PTFE复合材料摩擦磨损性能的影响，采用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌及磨损机理。结果表明：Al2O3纤维填料可提高PTFE的硬度，从而可提高PTFE的耐磨性，但复合材料中Al2O3含量较高时会导致磨粒磨损，且AL2O3含量越高相应的磨粒磨损越严重。在本试验条件下，当Al2O3的质量分数为20%左右时，PTFE复合材料的耐磨性最佳；PTFE复合材料同钢对磨时的摩擦系数比纯PTFE大，且随Al2O3含量的增加而增大。     

干摩擦条件下Al_2O_3基复合材料的摩擦磨损特性

以用SiC、Ti(CN)和ZrO2颗粒增韧的三种Al2O3基复合材料为研究对象,利用销盘式摩擦磨损试验机研究了它们的摩擦磨损性能,通过扫描电子显微镜对其磨损形貌进行了观察和分析.结果表明:在本试验条件下,Al2O3基复合材料的耐磨性能与添加剂的种类有关,其耐磨性能好坏顺序为Al2O3/Ti(CN)、Al2O3/SiC、Al2O3/ZrO2;Al2Os/SiC复合材料的磨损机理主要为疲劳磨损和脆性断裂,Al2O3/ZrO2和A12O3/Ti(CN)复合材料的磨损机理主要为磨粒磨损.     

石蜡含量对浇铸尼龙材料摩擦磨损性能的影响

采用石蜡对起重机伸缩臂滑块用的浇铸尼龙材料进行改性,用MRH-3高速环块摩擦磨损试验机和RFT-Ⅲ往复式摩擦磨损试验机,研究不同石蜡含量对浇铸尼龙材料干摩擦磨损性能的影响。结果表明:石蜡的填充对改善浇铸尼龙材料力学性能和摩擦磨损性能有显著作用;石蜡含量的增加,浇铸尼龙材料的摩擦因数呈现先下降后上升的变化趋势,存在最佳的添加量,使材料的摩擦因数和磨损量最低。     

钛活化预制坯制备Al_2O_3p/45钢复合材料的摩擦磨损性能

研究了挤压铸造制备的5%Ti-Al2O3p/45钢复合材料和Al2O3p/45钢复合材料在不同转速和压力下的摩擦磨损性能。结果表明:两种复合材料的磨损量均随转速和压力的增加而增大,且前者的磨损量更低,其原因是钛在Al2O3颗粒表面生成TiC涂覆层,增强了Al2O3颗粒与45钢基体的界面结合性能,提高了复合材料的耐磨性能;两种复合材料的摩擦因数相当,在0.58~0.92之间,且均随转速和压力的增大而减小。     

Al2O3增强粉末冶金铜基摩擦材料摩擦磨损性能研究

为提高铜基粉末冶金摩擦材料的耐磨性及制动效果,使用粉末冶金法（PM）制备氧化铝增强铜基摩擦材料,采用布氏硬度计、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散光谱仪（EDS）等测试手段以及摩擦磨损实验,研究氧化铝的掺杂对摩擦材料微观组织和摩擦行为的影响。结果表明：在制备的铜基摩擦材料中,氧化铝硬质颗粒在铜基体中分布均匀,由于硬质相的存在所形成位错钉扎效应对复合材料的硬度有大幅的提升,而对材料的密度有一定的消极作用。摩擦实验结果显示,氧化铝可以提高材料的摩擦因数并增强其耐磨性;且随着载荷的增大Al2O3-Cu复合材料的摩擦因数较高且稳定性较好,磨损率有明显的降低,表明氧化铝的掺杂对铜基材料有显著的增强效果。通过光学显微镜以及EDS分析得出,Cu基材料的主要磨损机制为氧化磨损和黏着磨损,而Al2O3-Cu材料的磨损机制为氧化磨损和磨粒磨损组成的混合磨损。     

Role of Al2O3 in Semi-Metallic Friction Materials and its Effects on Friction and Wear Performance

In this work the semi-metallic friction composites with moderately increased content of Al₂O₃ (0, 3.4, 5.6, 9.0, and 14.6 vol%) were successfully fabricated by casting technology and their tribological properties were evaluated. The character of friction surfaces was confirmed by SEM. The sample with 5.6 vol% of Al₂O₃ offers the best tribological property among the prepared formulations, and is characterized by high and steady friction coefficient (about 0.45) and low wear. With the temperature increasing, the stibnite patches population on friction surface increases and individual steel fibers spread due to their plastic deformation to form larger primary contact plateaus. The area covered by contact primary plateaus decreases with the alumina content increasing.     

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。     

钢纤维和氧化铁粉含量对半金属摩擦材料摩擦磨损性能的影响

半金属摩擦材料中的钢纤维、氧化铁粉是重要的增强组分和调节剂。研究钢纤维含量和氧化铁粉含量对半金属摩擦材料摩擦磨损性能的影响,以获得较佳的配比。研究结果表明:随钢纤维含量增加,摩擦因数增加,且摩擦因数的稳定性和抗热衰退能力提高;但随钢纤维含量的增加,磨损率也随之增加;当钢纤维质量分数为20%时,摩擦材料的摩擦因数较平稳,350℃时几乎没有明显的热衰退,磨损率也较低。氧化铁粉的含量对摩擦因数影响不大,但可改善摩擦材料的自润滑性和抗高温热衰退性;但过多的氧化铁粉含量,导致磨损率增大,特别是高温时更为明显,从摩擦因数的稳定性与磨损率两方面综合考虑,氧化铁粉质量分数为5%时摩擦材料具有较好的摩擦磨损性能。     

固体润滑剂对碳纤维增强尼龙复合材料摩擦学性能的影响

分别制备了PTFE／碳纤维、MoS2／碳纤维混杂增强的尼龙66复合材料,用MM-2000型摩擦磨损试验机评价其摩擦磨损性能,用SEM和XPS分析了磨损表面。结果表明：PTFE／碳纤维混杂增强可以明显改善尼龙复合材料摩擦学性能;MoS2／碳纤维混杂增强没有改善复合材料的摩擦学性能;MoS2在摩擦过程中氧化生成的MoO3充当了摩擦副之间的磨粒,其磨损机理推测为粘着和磨粒磨损的综合作用。     

Effect of Al2O3 Particle Size on Electrical Wear Performance of Al2O3/Cu Composites

Al₂O₃/Cu composites (1.0 vol%) reinforced with different size of α-Al₂O₃ particles were fabricated by a powder metallurgy method and electrical sliding wear tests were performed on a self-made pin-on-disk electrical wear tester. The effect of Al₂O₃ particle size on electrical wear performance of the Al₂O₃/Cu composite was studied, and the wear mechanism of the Al₂O₃/Cu composite was also discussed based on worn surface observations. The results show that the tribological properties of A1₂O₃/Cu composite are closely related to the mechanical properties. With an increase in Al₂O₃ particle size, the wear rates of A1₂O₃/Cu composites have a reverse variation with hardness of A1₂O₃/Cu composites. In the range of 50–100 nm, Al₂O₃/Cu composites have the highest wear resistance and mechanical properties. Microstructural observation revealed that the wear mechanisms of Al₂O₃/Cu composites were mainly adhesive wear and plastic deformation accompanied by a small amount of arc damage. In addition, the plastic deformation area on the pin sample of the frictional end depends on the electrical wear resistance of A1₂O₃/Cu composites.     

不同方法表面改性碳纤维增强热塑性聚酰亚胺复合材料的摩擦磨损性能

采用硝酸氧化改性和涂层复合改性法分别对碳纤维(CF)进行了表面处理,并制备了CF增强热塑性聚酰亚胺(TPI)复合材料;对CF的表面形貌进行了观察,研究了表面改性方法对复合材料摩擦磨损性能的影响,并利用扫描电子显微镜观察了磨损表面形貌。结果表明:硝酸氧化改性增大了CF的表面粗糙度,随处理时间的延长粗糙度增大;经涂层复合改性后,CF表面包覆了一层聚酰亚胺(PI),保护了CF并提高了其与基体界面的结合强度;经表面改性后的CF增强TPI复合材料的摩擦磨损性能均得到提高,以涂层复合改性的效果最好;硝酸氧化改性后的CF在摩擦过程中易断裂,复合材料的磨损形貌以磨粒磨损为主,而涂层复合改性后的CF断裂得到抑制,与基体结合更为牢固,磨损表面较为平整。