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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。 相似文献
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本研究通过添加表面活性剂并结合超声分散的方式实现了纳米碳纤维(CNFs)在水体系中的稳定分散,探究了分散剂种类及含量、CNFs质量分数、超声条件对分散稳定性的影响。CNFs最佳分散条件为:羧甲基纤维素钠(CMC)质量分数7.5%(相对于CNFs质量),CNFs质量分数0.7%,超声输出振幅强度40%,超声时间20 min。随后将CNFs分散液与增强纤维等原料共混制备湿式纸基摩擦材料,探究了CNFs质量分数对材料表面形貌、孔隙结构、洛氏硬度值、抗张指数、导热性能及摩擦磨损性能的影响。结果表明,添加CNFs可有效消除纸基摩擦材料两面匀度差,增加表面粗糙度。当CNFs质量分数为4%时,相对于未添加CNFs的试样,纸基摩擦材料的法向导热系数提高了8.5%,平面导热系数提高了9.1%;在2.96 MPa压力下平均动摩擦因数提高了20%,有效提高了摩擦因数稳定性;动/静摩擦因数比达0.82,磨损率为0.92×10-7 m3/(N·m),较未添加CNFs的样品减少了58%,增强效果最佳。 相似文献
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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。 相似文献
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混合纤维纸基复合摩擦材料的研究 总被引:4,自引:0,他引:4
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. 相似文献
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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. 相似文献
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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。 相似文献
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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。 相似文献
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本研究分别采用多巴胺-端环氧基硅油与硝酸-端环氧基硅油体系改性碳纤维,对比了纤维表面形貌和化学官能团的变化,探究了化学协同改性机理。进一步表征了纸基摩擦材料的表面形貌、粗糙度及孔隙结构,研究了协同改性对纸基摩擦材料力学和摩擦学性能的影响规律。结果表明,硝酸-端环氧基硅油改性体系更有利于提升纸基摩擦材料力学强度和耐磨性,改性后纸基摩擦材料的拉伸强度和层间剪切强度分别较改性前提高了25.8%和23.6%,磨损率降至0.620×10-8 cm3/J;相比于多巴胺预处理,硝酸刻蚀过程不仅可以增加后续端环氧基硅油接枝改性的活性位点,同时提高了碳纤维与树脂间的化学交联密度。 相似文献
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以旧瓦楞纸箱为纸基透水材料的纤维原料来源,浆内添加聚丙烯酸酯疏水调节剂,研究疏水调节剂对纸基透水材料力学性能以及透水性能的影响,并根据Washburn方程分析了疏水调节剂影响纸基材料透水性能的相关机理。结果表明,适当添加疏水调节剂不仅可提高纸基材料的强度,同时可明显降低纸基材料的透水速率;疏水调节剂可在纤维表面和纤维之间形成膜状连接,随着疏水调节剂用量增加,纸基透水材料的平均孔径和孔隙率降低,疏水性能提高。此外,研究还发现,材料的平均孔径降低及疏水性能增强是降低纸基透水材料透水速率的主要原因。 相似文献
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采用高温空气氧化法对碳纤维表面进行改性处理,同时采用磷酸氧化法对芳纶短切纤维表面进行处理,对改性前后的两种纤维分别进行表征;采用芳纶浆粕、竹浆、海泡石绒以及改性前后的碳纤维和芳纶短切纤维混合来抄造纸基摩擦材料原纸;探究纤维的表面改性处理对纸基摩擦材料原纸强度性能的影响。结果表明,改性后的纤维表面产生了很多沟壑,纤维表面粗糙程度增加,纤维表面的接触点和面积更多,结合力更大,同时引入了大量的活性基团;用改性纤维配抄的纸张层间结合强度比未改性纤维配抄的纸张层间结合强度提高了21%。 相似文献
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对位芳纶沉析纤维是一种采用物理沉析法制备而得的新型芳纶纤维,为解析这种纤维的形态特征与其芳纶纸基材料(对位芳纶沉析纤维和对位芳纶短切纤维组成)结构和性能之间的相关性,采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)表征了该纤维的表观形貌;通过纤维质量分析仪(Morfi Compact)分析了该纤维的形态参数;利用压汞仪(MIP)测定了芳纶纸基材料的孔隙结构参数;并探讨了对位芳纶沉析纤维对芳纶纸基材料孔隙结构和物理性能的影响。结果表明,对位芳纶沉析纤维呈薄膜褶皱状、形态细小、表面粗糙、易于分散;纤维质均长度为0.479 mm,细小纤维含量为71.9%,尺寸均一性好、细碎化程度高,利于芳纶纸基材料的复合增强;对位芳纶沉析纤维能显著改善芳纶纸基材料的结构,直接影响其机械性能和绝缘性能,最佳含量应为70%左右。 相似文献