芳纶复合纸基摩擦材料的初步研究

本文采用高性能芳纶纤维和剑麻纤维为原料制备湿式成型纸基摩擦材料.初步探讨了原纸中两种纤维的配比、剑麻打浆度、芳纶纤维的长度和形态以及作为粘结剂的酚醛树脂的种类和上胶量等对纸基材料的力学性能和摩擦性能的影响,为进一步研究湿式成型纸基摩擦材料奠定基础.     

混合纤维纸基复合摩擦材料的研究

对纸基纤维复合材料的成型及有关影响因素进行了初步研究.采用剑麻纤维与芳纶纤维为原料,针对原纸的抄造、纸页与树脂的复合条件、材料的热压及强度性质等进行了实验,探讨了原纸定量、原纸纤维配比、剑麻浆打浆程度以及浸渍液树脂浓度等因素对材料强度的影响.     

气孔率对湿式纸基摩擦材料性能的影响

制备了由芳纶浆粕增强的气孔率不同的3种湿式纸基摩擦材料,采用改进油浸法测定湿式纸基摩擦材料的气孔率,探究了气孔率对湿式纸基摩擦材料的压缩回弹性、导热性、黏弹性以及摩擦磨损性能的影响。结果表明,随着气孔率的增大,湿式纸基摩擦材料的压缩率升高,回弹率降低,导热系数增大,达到0. 998 W/(m·K),损耗因子tanδ也升高;随着气孔率的增大,湿式纸基摩擦材料摩擦因数增大,但摩擦因数的稳定性降低;虽然磨损率会随气孔率的增大而升高,但芳纶浆粕的加入,使磨损率远低于国家标准。湿式纸基摩擦材料气孔率为41. 92%时,压缩率为17. 50%,回弹率为55. 47%,导热系数为0. 565 W/(m·K),动、静摩擦因数分别为0. 125、0. 135,磨损率为1. 23×10~(-8)cm~3/J,摩擦过程也较为平稳。综合分析,湿式纸基摩擦材料的气孔率控制在40%左右时各性能最均衡。     

树脂对湿式纸基摩擦材料性能的影响

树脂是湿式纸基摩擦材料的重要成分,对材料的性能有着重要的影响.本文分别采用腰果壳油三聚氰胺改性酚醛树脂和丁睛改性酚醛树脂制备了纸基摩擦材料,并对两种材料的热性能、摩擦磨损性能和表面性能进行了研究.结果表明,丁睛改性酚醛树脂制备的材料综合性能较好,其热分解温度相对较高,磨损率低(2.080×10-8cm3/J),动摩擦系数的压力稳定性和转速稳定性较好,离合特性曲线平稳,未出现明显的公鸡尾现象.另外,材料在摩擦前后的表面形态也较好.     

纸基摩擦材料坯体组分的研究现状

纸基摩擦材料是一种多孔性、吸油、易压缩和回弹性能优异的摩擦材料,纸基摩擦材料坯体的组分对各项性能起着至关重要的作用。重点介绍了增强纤维(天然植物纤维、无机纤维、碳纤维、有机合成纤维、混合纤维)和摩擦性能调节剂(减摩剂、增摩剂、多种调节剂混合)2种坯体组分的研究进展,通过对各种纸基摩擦材料综合性能总结对比,提出采用环境友好、耐高温、摩擦因数稳定、磨损率低的材料和优化各组分结合的方式将成为坯体组分研究的主要方向。     

纸基摩擦材料的磨损机理分析

通过对纸基摩擦材料的磨损表面及其热衰退性能进行分析,初步探讨了纸基摩擦材料的磨损机理。研究表明,在剪切力及压力的反复作用下,摩擦材料表面的纤维发生严重的磨损,并产生磨屑;其中,植物纤维的磨损更为严重。磨损表面产生严重的界面分离,甚至发生纤维的脱落。磨损时所产生的纤维磨屑及填料磨粒镶嵌于植物纤维中或陷于材料的孔隙中,不会对材料的磨损性能造成明显影响。热分析表明,磨损使得热性能较差的植物纤维发生显著的热衰退,材料的热性能下降。这些结果表明,纸基摩擦材料的磨损机理主要为黏着磨损和疲劳磨损。     

芳纶纤维与芳纶纤维纸

本文简要介绍了芳纶纤维及芳纶纤维纸的国内外发展现状、用途及芳纶纤维纸的关键制造工艺。     

植物纤维微纤维化对纸基摩擦材料磨损性能的影响

探讨了植物纤维微纤维化对纸基摩擦材料摩擦、磨损性能的影响.研究表明,植物纤维微纤维化对纸基摩擦材料的孔隙结构、界面结合性能及摩擦性能调节剂的留着性能产生重要影响.与未微纤维化的材料相比,低微纤维化度对材料的孔隙结构影响不大,但能有效提高填料的含量及界面结合强度,因而材料的动、静摩擦因数较高,磨损率较低.随着纤维微纤维化程度进一步提高,材料孔隙下降使得摩擦材料与对偶之间形成的润滑油膜不能得到有效抑制或破坏,并导致润滑油热交换能力不足,动、静摩擦因数降低,材料热衰退加剧,磨损率增加.     

芳纶酰胺纸基材料的研究

本文介绍了华南理工大学针对国内芳纶纸研制中长期存在的问题,联合国内有关技术领域的科研力量重点突破与工程化相关的技术问题所作的研究工作;与东华大学合作解决芳纶浆粕的质量控制与产业化技术问题,克服以往浆粕产品中存在的比表面积不足,浆粕纠结严重等缺点,研制出适合纸页制作的高质量芳纶浆粕;采用特殊的分散技术与纸页成型工艺及设备,提高成纸的匀度,解决以往芳纶纸制备中存在的纸页匀度差、强度低,并且性能不够稳定等问题,目前研制的芳纶纸产品性能已接近杜邦同类产品性能标准.     

压缩比与应用环境对纸基摩擦材料机械性能的影响

为探究纸基摩擦材料最佳压缩比,本研究分析了热压过程中压缩比对纸基摩擦材料机械性能的影响,探讨了在空气介质与传动油介质中温度和压缩比对其压缩回弹性能的影响。结果表明,纸基摩擦材料的压缩比在40%时,材料具有最佳的孔隙结构和机械性能;其孔隙率55.3%、孔径分布均匀,平均孔径1.91 μm,硬度值98 HRR,平均动摩擦因数0.117,剪切强度3.6 MPa,热机械性能稳定;在相同介质中,压缩比的增大可提高纸基摩擦材料的压缩回弹性能、降低永久变形率,而温度的升高则导致材料压缩回弹性能下降和永久变形率增加;相较于在空气介质中,纸基摩擦材料在传动油介质中的压缩回弹性能更加稳定。     

高性能复合纸基摩擦材料原纸抄造工艺的初步研究

采用碳纤维、短切芳纶纤维和芳纶浆粕、竹纤维以及海泡石绒为原料,通过湿法成形制备纸基摩擦材料原纸;探讨了原纸中海泡石绒对混杂纤维的分散作用,以及在羧基丁腈胶乳和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)的作用下对填料、摩擦性能调节剂的吸附和粘结效用。实验结果表明:海泡石绒对混杂纤维有良好的分散作用,并能改善浆料的留着和纸页的匀度。     

纸基摩擦材料的摩擦性能及其机理研究现状

纸基摩擦材料因其优异的摩擦性能在交通运输机械、建筑矿山机械等各类车辆与工程机械的自动变速器和制动器中得到广泛的应用,是一类重要的摩擦材料.文章介绍了纸基摩擦材料的接合机理、润滑油作用机制、纸基摩擦材料性能的影响因素(孔隙率、材料力学性能及温度)、表面形貌及磨损机理的研究现状.     

树脂浸渍对纸基摩擦材料性能的影响

分别以酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂和酚醛树脂复合共3种浸渍液来浸渍纸基摩擦材料原纸,研究了不同浸渍条件对热压前后手抄片抗张强度和热压后手抄片孔隙率的影响。结果表明,热压前后手抄片的抗张强度均随两种单一树脂浸渍液浸渍量的增加而增加;单一树脂浸渍时,手抄片的孔隙率随浸渍量的增加而降低;当两种树脂复合浸渍时,热压后的手抄片抗张强度和孔隙率均随聚酰亚胺树脂比例的增加而增加,且手抄片抗张强度和孔隙率均比单一酚醛树脂浸渍时有所提高。     

聚酰亚胺乳液的制备及其对芳纶纸的增强作用

采用自制乳化剂A,通过相反转法制备出聚酰亚胺树脂乳液。研究了转速、乳化剂用量、温度、乳化时间对乳液的影响。结果表明,在转速为300 r/min,温度为40℃,乳化剂浓度为23%,乳化时间为70 min的条件下,可以制备出粒径为5~7μm的聚酰亚胺树脂乳液;采用该树脂乳液浸渍芳纶纸,芳纶纸的抗张指数、撕裂指数、耐破指数均明显提高。     

先进芳纶绝缘纸基材料研究进展及展望

用于大型电气绝缘设备的高性能芳纶绝缘纸是保证设备可靠、持久、安全运行的关键材料,直接影响其综合质量、耐温等级与使用寿命。随着芳纶绝缘纸在特种电气绝缘设备的规模化应用,对其耐温等级、耐电晕性能、介电强度、满足设备小型化与高度集成化的能力提出了更高的要求与挑战。本文重点介绍了先进芳纶绝缘纸系列产品,如结构致密型芳纶绝缘纸、耐电晕芳纶云母绝缘纸、导热型芳纶绝缘纸与芳纶纳米绝缘纸在纸张结构设计、机械性能与绝缘性能增强、新产品开发等方面的研究进展,并展望了高性能芳纶绝缘纸未来的发展方向。     

TBP和CPAM对纸基摩擦材料原纸表面碳纤维沉积及强度性能的影响

为了改善纸基摩擦材料原纸表面碳纤维沉积以及强度性能,研究了添加磷酸三丁酯（TBP）和阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）对原纸碳纤维沉积以及强度性能的影响。结果表明,添加TBP可有效改善碳纤维在原纸表面的沉积,TBP用量为3 wt%时,原纸表面无聚集的碳纤维沉积,但强度下降;当CPAM和TBP用量分别为0.03 wt%和3 wt%时,原纸的抗张指数、内结合强度与对照组（TBP用量3 wt%）相比分别提升了23.9%和82.0%,同时改善了原纸表面碳纤维的沉积。