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%。     

增强纤维对复合摩擦材料性能的影响

复合摩擦材料是以高分子化合物为粘结剂、以无机或有机类纤维为增强组分、以填料为摩擦性能调节剂的复合功能材料。通过添加芳纶浆粕纤维和膨胀蛭石,考察低温条件下增强纤维对复合摩擦材料性能的影响。实验结果表明,随着芳纶浆粕纤维含量的增加,洛氏硬度与之近似满足线性关系,冲击强度缓慢提高,摩擦系数及磨损量也增大;随膨胀蛭石含量的增加,其力学性能和摩擦系数均呈峰形变化,分别在2%、3%时达最大值,但磨损量的变化不大。     

黄金分割法在摩擦材料配方设计中的应用

黄金分割法是一维空间搜索最佳值的优化方法。将黄金分割序列与摩擦材料配方中组分的体积分数关联,可以设计和计算摩擦材料配方。摩擦材料配方优化分3步进行:(1)将原材料分为纤维增强体组、填料组和树脂基体组,考察纤维增强体组和填料组中的各个组分对摩擦性能的影响;(2)固定树脂基体组的体积分数,优化纤维增强体组和填料组的含量;(3)优化树脂基体组的含量。     

氧化铝纤维含量对陶瓷基摩擦材料性能的影响

以工业废渣粉煤灰作为主要陶瓷组分,氧化铝纤维为增强相,采用冷压成型-热压固化两步法制备了氧化铝纤维增强陶瓷基摩擦材料,通过定速式摩擦磨损试验机研究了氧化铝纤维含量对陶瓷基摩擦材料性能的影响规律,并借助SEM观察磨损后样品的表面形貌,揭示了其摩擦磨损机理。结果表明:随着氧化铝纤维含量的增加,陶瓷基摩擦材料的孔隙率与密度不断增加,而硬度则先降低后上升然后再略降低;摩擦系数随氧化铝纤维含量的增加呈现出先降低后上升的趋势,当氧化铝纤维含量为25%时,样品的摩擦系数稳定在0.60左右;添加氧化铝纤维促进了陶瓷基摩擦材料的磨损,且随其含量增加,磨损率总体上呈增大趋势;未添加氧化铝纤维的陶瓷基摩擦材料磨损形式主要为磨粒磨损和接触疲劳磨损,而添加25%氧化铝纤维的陶瓷基摩擦材料磨损形式以磨粒磨损、粘着磨损和纤维的脆性断裂为主。     

摩擦材料用有机粘接剂的研究与进展

有机粘接剂是摩擦材料中最关键的基体组分,它将各种成分紧密地粘合在一起以获得所需性能,其性能好坏直接影响摩擦材料性能的发挥,尤其是其耐温性决定着摩擦材料的使用性能。文中综述了近年来摩擦材料用有机粘接剂的研究与进展,重点介绍了酚醛树脂(PF)粘接剂的改性研究概况,希望为高性能摩擦材料用粘接剂的研制提供一些资料积累和思路。     

反应熔体渗透C/SiC复合材料的摩擦性能

以不同结构类型及密度的C/C复合材料为预制体,采用反应熔体渗透法制备了C/SiC复合材料,研究了不同结构C/SiC复合材料的密度、组分含量、热扩散系数与摩擦性能相互之间的关系.结果表明随着碳含量的降低,复合材料的密度增加;短切纤维C/SiC、低密度针刺C/SiC与高密度针刺C/SiC复合材料的平均摩擦系数分别为:0.28,0.28与0.42;随着热扩散系数的增加,复合材料的摩擦稳定性系数升高;并且对于短切纤维C/SiC,摩擦实验后基本形成了连续光亮的摩擦面.     

组合方法筛选制动摩擦材料用原材料的应用

为了解决凭经验选择摩擦材料用原材料的问题,发展了组合筛选原材料方法,分4步进行:(1)一组分体系,考察树脂基体的作用和摩擦性能;(2)二组分体系,考察纤维和填料对摩擦性能影响的主效应;(3)三组分体系,筛选纤维/纤维、纤维/填料、填料/填料组合以及固体润滑剂/固体润滑剂、固体润滑剂/磨料、磨料/磨料组合,考察它们对摩擦性能影响的相互作用效应;(4)多组分体系,即摩擦材料配方。通过组合筛选原材料,根据耐磨性对原材料进行了分类,发现了原材料在摩擦材料中的作用(主效应)和原材料各种组合(相互作用)如密度大小组合、颗粒大小组合、形态组合、摩擦性质组合的一般规律,提出了原材料优先选择的两个判据和原材料的动态摩擦性能谱。     

2.5维碳纤维机织酚醛树脂基摩擦材料的力学性能

以碳纤维为原料,设计织造碳纤维体积含量约50%的浅交弯联和深交联两种典型的2.5维(2.5D)机织物,优选基体材料组分和配方,采用溶液浸渍、真空辅助相结合的成型工艺,制备出新型2.5D碳纤维机织物酚醛树脂基摩擦材料。测试了预制体的密度、摩擦材料的孔隙率和密度;研究了摩擦材料弯曲、剪切性能,并分析其细观形态及破坏机理。结果表明:浅交弯联碳布密度为0.79g/cm3,深交联碳布密度为0.84g/cm3;对应的复合材料密度分别为1.44和1.37g/cm3。相同碳纤维体积含量的深交联摩擦材料的孔隙率略大于浅交弯联。在纤维体积含量相同的情况下,相较于浅交弯联摩擦材料,深交联结构具有较大的剪切强度和抗弯强度;而在弯曲载荷作用下,浅交弯联摩擦材料表现为缓慢破坏,具有较好的稳定性。     

碳纤维/铜纤维混编酚醛树脂基摩擦材料的制备及其弯曲性能

以碳纤维和铜纤维为原料制备了三维四层深交联机织物,并将酚醛树脂和其他填料组成树脂体系,然后将二者进行复合成型,制成三维深交联摩擦材料。通过改变织物纬向的铜纤维含量及位置获得四种深交联机织摩擦材料,探究不同位置和含量的铜纤维对摩擦材料纬向弯曲性能的影响。结果表明:摩擦材料的弯曲性能随着铜纤维含量的增加而减小;当铜纤维处在摩擦材料预制体中间层时,会降低复合材料的弯曲性能。材料的破坏模式具体表现为树脂基体的碎裂,以及纤维的抽拔及断裂。     

碳纤维增强摩擦材料的设计与研究

按照黄金分割法来配比碳纤维在摩擦材料中的含量,制备出4种不同碳纤维含量的增强摩擦材料,用JF150D-Ⅱ型定速摩擦磨损试验机对比研究了碳纤维含量对摩擦材料的热衰退性能、恢复性能及摩擦磨损性能的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)观察4种摩擦材料磨损表面的微观形貌,并探讨了其磨损机理。研究结果表明:添加了碳纤维的摩擦材料相对于无碳纤维的摩擦材料,耐磨性能有所提高,其中碳纤维含量为11.3%(质量分数)的摩擦材料表现出较好的抗热衰退性能和恢复性能,其热衰退率仅为9%,恢复率却达到了98%;随着摩擦温度的升高,4种摩擦材料的磨损率均增加,碳纤维含量为11.3%的摩擦材料的磨损率在整个摩擦过程中均较小,其磨损表面较光滑,而不含碳纤维的摩擦材料的磨损率在各个温度均较大,其磨损表面粗糙不平且有磨粒磨损和黏着磨损,表现出最差的减磨耐磨性能。     

钛合金表面耐磨润滑微弧氧化膜的研究进展

综述了钛合金微弧氧化膜的摩擦学性能研究以及提高膜层耐磨性能和润滑性能所采用的方法,旨在对改善钛合金微弧氧化膜摩擦学性能的研究现状有一个系统全面的认识,并在此基础上展望了未来钛合金微弧氧化膜摩擦学研究的发展趋势和方向。     

MoS_2-LaF_3共溅膜潮湿贮存后的摩擦学性能

本文考察了 MoS_2-LaF_3共溅膜在潮湿空气中贮存后结构及摩擦学性能的变化。结果表明,少量稀土化合物使共溅膜组织更加致密,防止了底材腐蚀,稳定了薄膜结构,MoS_2-LaF_3共溅膜经潮湿贮存后仍具有长的耐磨寿命和稳定的摩擦系数。     

类金刚石薄膜的摩擦学特性及磨损机制研究进展

类金刚石薄膜已显示了重要的摩擦学应用价值,其中化学气相沉积的类金刚石薄膜(DLC)具有膜层致密、厚度均匀、摩擦学性能优良等特点成为广泛采用的一种沉积方法.本文介绍了气源成分、基体材料、摩擦环境、摩擦对偶、载荷及速度对化学气相沉积制备类金刚石薄膜的摩擦学特性的影响,概述了其摩擦磨损机理,同时探讨了进一步研究工作的方向.     

聚醚醚酮及其复合材料摩擦学研究近况

近年来 ,国内外的摩擦学研究者对聚醚醚酮 (PEEK)及其复合材料的摩擦学行为进行了广泛的研究 ,目的是在保持 PEEK其它优越性能的基础上 ,使其减摩和抗磨性能有所提高 ,以扩展这一新型工程塑料的应用领域。本文对 PEEK及其复合材料的摩擦学研究近况进行了综述。     

Mikrotribologie von PVD-Schichten

Microtribology of PVD-coatings Transparency of the tribological process by sensory and audio-visual process recording. By multi-media recording of the friction event the elementary contact processes get transparent so that damage causes can be recongnized. For this additional to the usual tribological readings audio-visual information were time synchronously gathered. By use of thin integrated sensors temperature or pressure is measured contiuously with high local resolution during the friction process inside the contact region. The damage mechanisms are analysed systematically and make influence measures possible to coating optimization to exclude an early failure of a tribological system.     

多孔材料的摩擦学性能研究及展望

多孔材料因具有特殊的性能而在某些领域得到深入研究与应用。国内外对多孔材料的摩擦学性能进行了一些研究,但对于多孔材料的摩擦磨损机制还处于探索阶段。着重介绍了陶瓷、金属及聚合物多孔材料摩擦磨损性能的相关研究,指出因材料制备的原因,多孔材料孔隙的均匀性难以得到保障,进而影响多孔材料的自润滑性能;此外对影响多孔材料摩擦磨损性能的其它因素,如多孔材料的孔隙率、孔径及润滑剂种类等方面的研究极为缺乏。最后展望了多孔材料在摩擦学研究上的发展趋势。     

Tribological behavior of ultra-high molecular weight polyethylene in a hip joint simulator

In this paper effects of various injection molding parameters on tribological properties of ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) were investigated. The tribological properties like coefficient of friction and wear rate were obtained from the experimental results of hip simulator which was designed and fabricated in the laboratory. Bovine serum was used as a lubricant in this study. In addition, the hardness of the specimen was also investigated as well. The injection molding parameters that varied for this study are melt temperature, injection velocity and compaction time. The results show that contact loads and melt temperature were mostly influenced the tribological behavior of UHMWPE. A wear mechanism map was developed to study the dominant wear mechanism that influences the wear behavior of UHMWPE. SEM was employed to study the worn out morphologies of UHMWPE. The dominant wear mechanisms that are dominated through our study are ironing, scratching, ploughing, plastic deformation, and fatigue wear.     

聚醚醚酮及其复合材料的摩擦学研究进展

评述了聚醚醚酮（PEEK）及其复合材料的摩擦磨损性能，在滑动过程中形成的摩擦转移膜以及磨屑的研究，总结了聚合物基复合材料摩擦学研究的一般方法及规律，介绍了关于用PEEK复合材料制造的轴承，齿轮等进行的摩擦学研究，以及等离子体表面处理和颗粒增强对PEEK及其复合材料摩擦学性能的影响。     

Influence of date palm fibre and graphite filler on mechanical and wear characteristics of epoxy composites

In this article, mechanical and tribological performance of the epoxy composites based on graphite filler and/or date palm fibre are comprehensively discussed. The influence of the date palm fibre and/or graphite filler on the microstructure of the materials, tensile fracture samples, and worn surface of tribological samples are examined using scanning electron microscopy. The results revealed that interfacial adhesion of the date palm fibre with the epoxy is the key of the mechanical and tribological performance of natural fibre/polymer composites. The addition of the graphite is highly recommended for the natural fibre/polymer composites which can assist to reduce the friction which in turn enhances the wear characteristics of the polymer composites; however, the high content of the graphite deteriorates the mechanical properties.     

Tribology of electroless nickel coatings – A review

Electroless coating is different from the conventional electrolytic coating as the former does not require any electricity for its operation. The advantages include uniform coating and also nonconductive materials can be coated. Electroless nickel coatings possess splendid tribological properties such as high hardness, good wear resistance and corrosion resistance. For this reason, electroless nickel has found wide applications in aerospace, automobile, electrical and chemical industries. Quest for improved tribological performances has led many researchers to develop and investigate newer variants of electroless nickel coatings like Ni–W–P, Ni–Cu–P, Ni–P–SiC, Ni–P–TiO₂, and so on. Also the enhancement of tribological characteristics through modification of the coating process parameters has remained a key point of interest in researchers. The technological advancement demands the development of newer coating materials with improved resistance against wear and tear. Electroless nickel has shown huge potential to fit in that space and so the study of its tribological advancement deserves a thorough and exhaustive study. The present article reviews mainly the tribological advancement of different electroless nickel coatings based on the bath types, structure and also the tribo testing parameters in recent years.