橡胶材料的摩擦性能及其试验方法

摩擦性能是橡胶诸性能中的一个非常重要的指标。很早以前人们就对橡胶的摩擦性能进行研究并提出了一系列相关理论。随着科学的进步,对橡胶摩擦进行研究的手段越来越丰富,从摩擦磨耗性能到微观结构,以及模拟仿真,都对摩擦性能的研究提供了可靠的依据。但是由于橡胶摩擦行为的复杂性,对摩擦磨损机理的探索仍将是一个长期的过程。     

聚合物/纳米无机粒子摩擦复合材料研究进展

综述了纳米无机粒子聚合物摩擦材料的耐磨机理及其性能,讨论了影响复合材料摩擦性能的因素     

ABS/硅油混合物摩擦性能研究

本文通过采用旋转回归设计,对影响ＡＢＳ／硅油混合物摩擦性能的各种因素进行了比较深入的研究,通过摩擦性能对比,发现在体系中加入硅油确实使体系在摩擦性能上有较大幅度的提高,同时也考察了滑石粉对ＡＢＳ／硅油共混物摩擦性能的影响,从而最后确定了制作轿车门立柱、门内基板等内饰件ＡＢＳ／硅油混合物的配方。     

石墨摩擦性能的研究现状及展望

在高温气冷堆中,球形燃料元件基体石墨的摩擦性能对于燃料循环系统的球流设计和反应堆运行安全具有十分重要的意义,已成为核材料学科的重要研究领域之一。文章介绍了迄今为止国内外石墨摩擦性能的研究进展,对石墨摩擦性能的主要影响因素如外在因素中的环境气氛和温度等进行总结,并对载荷、滑动距离和速度等影响因素进行了阐述。石墨摩擦性能的相关研究结果,可为未来开展高温气冷堆用球形燃料元件基体石墨摩擦性能的研究提供借鉴和参考。通过对比结构石墨IG-11和球形燃料元件A3-3基体石墨在空气中的摩擦行为,进一步说明了针对基体石墨摩擦行为开展研究的必要性。     

高承载耐磨PEEK复合材料配方与制备工艺研究

分别研究了冷压烧结、高温模压、挤出注塑等成型方式和碳纤维、钛酸钾晶须、偶联剂处理的钛酸钾晶须等增强材料对聚醚醚酮(PEEK)复合材料力学性能和摩擦性能的影响。结果表明,挤出注塑成型制品力学性能和摩擦磨耗性能最优;加有偶联剂处理过钛酸钾晶须的PEEK摩擦材料兼具良好的力学和摩擦性能。     

芳纶浆粕取代石棉摩擦材料的摩擦学性能

对本实验室直接缩聚法制备的芳纶浆粕以及传统的纺丝切割法制备的Kevlar浆粕和Twaron浆粕取代石棉在酚醛树脂基摩擦材料中的摩擦性能进行了研究.结果表明,3种芳纶浆粕增强的摩擦材料都具有优良的摩擦磨损性能,特别是随着温度升高,摩擦系数有较大提高的同时,磨损率明显下降,克服了石棉增强的摩擦材料在较高温度下磨损率较大的缺点.直接缩聚法制备的PPTA浆粕增强的摩擦材料摩擦性能与Kevlar浆粕和Twaron浆粕增强的相近,为芳纶浆粕增强摩擦材料的国产化奠定了基础.     

制动摩擦机理与摩擦膜的关联性

摩擦制动是交通车辆和机械设备等正常工作和安全运行的保障,因此,制动用摩擦材料的摩擦学性能研究已成为当今重要的研究课题。主要介绍了树脂基摩擦材料与摩擦配副的摩擦学机理,总结并分析了摩擦界面摩擦膜形成的影响规律和机理,讨论了摩擦界面的接触行为对摩擦膜的形成机理。在摩擦过程中,摩擦膜对摩擦材料的磨损和摩擦稳定性具有重要的作用,因此,摩擦膜的结构和性能是影响摩擦系统的安全和稳定的关键因素。由目前研究结果可知,后期应重点关注新型绿色树脂粘结剂和填料的研发、摩擦界面形成摩擦膜深度表征及摩擦材料结构的优化设计。     

塑料材料的摩擦学性能研究综述

述了塑料材料摩擦、磨损的研究概况,详细阐述了摩擦因数、载荷、温度、速度、润滑、表面粗糙度pv值和热性能等因素对塑料材料摩擦性能的影响,介绍了磨损的衡量标准和测量方法.     

刹车片摩擦材料的研究现状与发展趋势

作为车辆和机械离合器总成及制动器中的关键性安全部件,高性能刹车片摩擦材料的研究广泛受到各科研机构和主机厂的关注。本文介绍了刹车片摩擦材料的可压缩性、内剪切强度、热膨胀量等主要性能,同时从粘结剂、增强纤维、填料和摩擦性能调节剂等方面概述了主要影响刹车片摩擦材料性能的研究现状,并归纳了正交试验设计与模糊综合评价法、黄金分割法与灰色相关度分析、人工神经网络等摩擦材料配方设计及优化方法的应用情况,进一步探索了刹车片摩擦材料的未来发展趋势,指出摩擦材料各组分之间的耦合机理及对性能影响的研究是未来的热点,多种优化方法的融合将有利于新型刹车片摩擦材料的开发应用。     

摩擦材料中树脂基体的选用

概述了摩擦材料对树脂基体的性能要求，讨论了硼改性酚醛树脂，三聚氰胺-腰果壳油改性酚醛树脂和开环聚合酚醛树脂的改性方法，并对它们的热性能进行了比较分析，测试了以这三种改性酚醛树脂为基体的摩擦材料的摩擦性能，结果表明，三聚氰胺-腰果壳油改性酚醛树脂为适宜的摩擦材料用基本树脂。     

“三明治”C/C复合材料及其摩擦磨损性能

通过化学气相渗透法(CVI)制备出一种新型的"三明治"结构的C/C复合材料。其两侧是纯网胎结构的功能层,主要承担摩擦功能;中间为承担结构作用的结构层,与传统针刺毡结构一致。系统研究了材料的微观组织结构特征及其摩擦磨损性能。结果表明:"三明治"C/C复合材料各个区域的热解炭都为粗糙层结构;刹车性能较传统三维针刺结构C/C复合材料的摩擦性能稳定;在摩擦试验过程中,摩擦面能够形成一层连续均匀的薄膜,使材料在刹车过程中具有较稳定的摩擦系数并能够有效降低材料的磨损率。     

基于ANSYS Workbench的介质泄漏对密炼机转子端面密封影响的摩擦静力学分析

基于ANSYS Workbench软件中的结构静力分析模块建立密炼机转子端面动静密封环的有限元模型,利用仿真技术分别对动静密封环端面直接接触和介质接触进行摩擦静力学分析。结果表明:动静密封环接触端面压力最大,导致端面摩擦力最大,磨损最为剧烈;混炼物料泄漏会使动静密封环端面接触由直接接触变为介质接触,端面摩擦磨损加剧,易导致端面动静密封环损坏甚至失效。     

非平衡热力学在摩擦领域聚合物复合材料设计中的应用

以自润滑材料和摩擦材料为例,基于非平衡热力学原理从热量产生和传递的根本问题出发,研究摩擦系数和热导率对材料接触面温度的影响,指导聚合物基复合材料的设计。对于自润滑材料来说,将摩擦热量产生和传递过程假设成两个过程的串联,发现摩擦热产生是摩擦系统整体稳定运行的关键控制因素。对于摩擦材料来说,将摩擦热量传递过程假设成传递热量和分配热量两个过程的并联,发现需采用降低刹车片热导率的逆向思维降低接触面温度。     

复合固体推进剂中固体填料的安息角测试与仿真

复合固体推进剂含有固体颗粒较多,离散单元法是一种适合固体推进剂生产过程数值仿真的有效方法,颗粒物料的接触参数是保证离散单元法仿真精度的关键。本文以复合固体推进剂的主要组分铝粉和高氯酸铵固体颗粒为研究对象,通过实验测试获得了相关物料的安息角,利用专业离散元软件EDEM仿真模拟了安息角测试实验过程,建立了物料安息角与接触参数之间的联系。研究表明,滚动摩擦系数和滑动摩擦系数越大,安息角越大,物料流动性越差。对比仿真与实验结果,通过逆向反推法确定了物料的滑动摩擦系数和滚动摩擦系数两个关键接触参数。铝粉与高氯酸铵1∶2混合颗粒的滑动摩擦系数为0.2,滚动摩擦系数为0.05。为固体推进剂加工生产过程离散元数值仿真提供了关键基础数据。     

Investigation on the Friction Sensitivity of a Matchhead Composition Influenced by the Surface Roughness of Contact Materials

Fire and explosions in the processing of matchhead compositions are reported due to the friction sensitivity of materials used. This investigation is aimed at investigating the influence of different types of contact materials and their surface roughness on the friction sensitivity of a matchhead composition. The friction sensitivity of the matchhead composition was found to be dependent on the contact materials and their roughness. The results demonstrated that the contact materials and their surface roughness imparted variations to the sensitivity, ranging from 108 to 360 N. The sensitivity response of the energetic mixture was quicker in case of aluminum plate‐aluminum pin combinations than those when steel plate‐steel pin and brass plate‐brass pin combinations were used. For the first time, the experimental investigation identified a new value based on the material’s surface roughnesses called critical surface roughness, at which the matchhead composition ignited at a minimum frictional load. The matchhead composition was found to be highly hazardous at the critical surface roughness values of 1.09, 1.01, and 1.05 μm for aluminum, brass, and steel surfaces, respectively. Based on the experimental results this paper also discusses mechanism of ignition caused by the frictional load.     

生胶摩擦性能对密炼机工作的影响

由微观和唯象分析建立了橡胶粘附摩擦的理论模型。通过对模型的分析和试验验证,提出了提高密炼机混炼效果的新途径;（１）密炼机温度控制采用温水冷却,使密炼机处于最佳工作状态;（２）通过合理选择密炼室和转子表面材料以改变材料表面能来增大胶料与它们之间的摩擦力;（３）在压砣压力较大的条件下,在密炼室内壁沿与转子轴线同方向加工浅的光滑槽,可明显改善混炼效果。     

机械密封摩擦副端面接触分形模

依据分形理论,研究了机械密封摩擦副端面间的真实接触状况,建立了机械密封摩擦副端面接触分形模型。得到了机械密封摩擦副端面微接触点的面积分布、临界弹性变形微接触面积、临界塑性变形微接触面积、量纲1真实接触面积的数学表达式。采用数值计算方法得到了GY70型机械密封摩擦副端面间的量纲1真实接触面积与端面比载荷的关系曲线。结果表明,真实接触面积随着密封端面比载荷的增加而近似呈线性增加;在相同比载荷下,真实接触面积随着特征尺度系数的增大而减小,随着分形维数的增大而增大,但当D达到167以后,随着D的增大而减小。机械密封摩擦副端面接触分形模型的建立,为研究机械密封摩擦副端面间的摩擦磨损性能和密封性能提供了依据。     

不同工况参数对酚醛树脂基无石棉闸瓦材料摩擦性能影响

针对WSM–3型酚醛树脂基无石棉摩阻材料,搭建实验装置研究WSM–3型闸瓦材料与16Mn钢摩擦副摩擦性能。根据实验数据,研究了瞬态/平均摩擦系数随不同接触压力、不同滑动速度及不同接触表面温度的变化规律,在考察多种曲线的基础上,分析瞬态/平均摩擦系数在不同工况参数下的变化特性,并探讨了闸瓦材料摩擦性能的变化机制。实验证实,闸瓦材料的摩擦性能不仅具有强烈的系统依赖性,而且与系统的工况因素具有强耦合性,在闸瓦材料摩擦学设计中将瞬态/平均摩擦系数视作变量是必要的。     

Reusable dry adhesives based on ethylene vinyl acetate copolymer with strong adhesion

This work proposed the design and fabrication method for T-shaped dry adhesives based on stretchable ethylene-vinyl acetate (EVA) copolymer, with strong normal adhesion strength up to 70 N cm⁻². As fabricated adhesives based on the inexpensive soft replication process have comprehensive advantages including easy demolding applicable for various curable materials; self-cleaning characteristic based on excellent nonwetting characteristics to both water and oil; reversible adhere/detach cycling for reusability. The flexible and transparent EVA dry adhesive films were readily fabricated to be novel dry-adhesive coatings decorated on various substrates and shapes. We also explored the adhere and detach mechanism for the significantly enhanced adhesion of T-shaped EVA microstructures, which indicated the increased contact area and the friction dissipation between the undercut and the substrate contribute to the adhesion enhancement, while the excellent elastic deformation of EVA may play an important role for adhesion enhance during the pulling-off process. These results showed the great potential of high-performance T-shaped EVA-based polymer dry adhesives for practical applications. © 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019 , 136, 47296.     

A study on the tribological behavior of polyethylene. II. Effects of operating conditions on the friction behavior of polyethylene

In this article, the effects of the operating conditions, i.e., load, oscillation speed, temperature, and contact modes on the friction behavior of polyethylene were studied through the SRV vibration friction test machine, the MHK-500 friction and wear test machine, as well as an on-line temperature testing device. The experimental results showed that the friction coefficient μ of polyethylene increases with increase of the oscillation frequency and amplitude, the speed, and PV value, while load has a quite complex impact on μ; suitable choice of load could reduce μ and smoothen the friction process. Contact modes of friction pairs have considerable effects on μ, because all the real contact area of the friction assembly, the pressure, the indentation of surface asperities, as well as the temperature rise and distribution in the contact region are related to contact modes. Temperature is a key factor determining the viscoelastic properties of polyethylene, and therefore has great effect on μ. On-line temperature testing offers a way to reveal the relations between temperature and the friction behavior of polyethylene. All the results obtained provide the basic data for establishing mathematical models and computational simulation methods to describe and study the tribological behavior of some polymer materials. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.