粉末冶金法制备Cu/SiO2纳米复合材料的组织与性能

采用粉末冶金法制备Cu／SiO2纳米复合材料，研究SiO2含量对复合材料性能的影响。结果表明，在烧结过程中．Cu／SiO2复合材料的体积收缩。密度增加，并且随SiO2含量提高，Cu／SiO2纳米复合材料的电导率降低，维氏硬度和机械性能明显升高。退火温度曲线表明，Cu／SiO2复合材料的软化温度为750℃，高于纯铜的软化温度150℃，具有很好的热稳定性。     

TiC/Cu复合材料的摩擦性能研究

为提高TiC/Cu复合材料的摩擦性能,对不同TiC掺量条件下TiC/Cu复合材料的摩擦磨损性能进行实验分析。结果表明,与基体试样相比,复合材料的磨损系数较低,且在低载荷磨损时磨损性能更佳,当TiC含量增加到3%时摩擦系数最低。通过磨损形貌分析发现,基体材料主要为黏着磨损,复合材料的磨损行为表现为氧化、黏着和剥层磨损,且复合材料中的TiC颗粒具有很好的抵抗黏着磨损的作用,使得复合材料表面磨损程度减轻。     

TiC/Cu复合材料的摩擦性能分析

为提高TiC/Cu复合材料的摩擦性能,对不同TiC掺量条件下TiC/Cu复合材料的摩擦磨损性能进行试验分析,研究结果表明：与基体试样相比复合材料的磨损系数较低,且在低载荷磨损时磨损性能更佳,TiC含量增加到3%时的摩擦系数最低。通过磨损形貌分析发现,基体材料主要为黏着磨损,复合材料的磨损行为表现为氧化、粘着和剥层磨损,且复合材料中的TiC颗粒能很好的抵抗粘着磨损的作用,从而使得复合材料的磨损表面磨损程度减轻。     

压渗法制备Mo/Cu梯度功能材料

采用背散射扫描电于显微镜对压渗法制备Mo／Cu功能梯度材料的组织结构进行观察，测量与分析其密度、硬度、电导率及热疲劳性能。结果表明，在1100℃，10MPa的作用力下于H2中保温2h，可制备出Cu含量10％～50％的Mo／Cu梯度功能材料。显微组织呈梯度性变化，各过渡层较其他烧结工艺具有更高的致密度，可达理论密度的98％以上。梯度层的硬度随铜含量增加呈线性降低。所得Mo／Cu梯度功能材料的整体电导率高，抗热疲劳性能好。     

超声搅拌法制备SiC/A356复合材料的耐磨性

采用超声搅拌铸造法制备SiC/A356复合材料,研究颗粒含量、载荷、转速对材料耐磨性的影响。结果表明,SiC/A356复合材料耐磨性显著优于基体,8%SiC/A356复合材料的耐磨性最好,是基体材料的2倍。SiC/A356和基体两种材料的磨损率均随着载荷和转速的增加而增大,其中基体的磨损率变化较为明显,但两种材料转速的磨损率曲线斜率远小于载荷对其的影响。在稳定摩擦磨损阶段,复合材料的摩擦因数大于基体合金材料。     

等离子喷涂制备的ZrSiO4陶瓷涂层性能的研究

采用等离子喷涂工艺制备的ZrSiO4／NiCr涂层与基材结合良好，涂层致密；ZrSiO4涂层主要由ZrO2基体相和SiO2相组成，SiO2组元比较均匀地分布在ZrO2基体相中．ZrSiO4涂层的硬度为HRC50～55．ZrSiO4／NiCr涂层的抗热震性能优于ZrSiO4/Ni-Al涂层及ZrSiO4涂层，ZrSiO4／NiCr涂层能够承爱热冲击作用而不发生涂层自基体表面剥落．ZrSiO4／NiCr涂层具有很好的抗熔融金属(锌与铝)热腐蚀的性能．     

PEEK多元复合材料的制备和摩擦学性能

用模压方法制备了Ekonol／G／MoS2／PEEK多元复合材料，通过摩擦磨损实验方法对材料的摩擦学性能进行了研究，并用SEM对磨损表面进行了观察和分析，在此基础上探讨了复合材料的磨损机理．结果表明：用模压法制备Ekono1／G／MoS2／PEEK复合材料是可行的；复合材料与PEEK相比，具有优良的摩擦学性能；随着Ekono1含量的增加，复合材料的磨损机理发生了由犁耕、磨粒、粘着磨损向疲劳磨损的转变．图8，参10     

酚醛树脂增韧改性及其在摩擦材料中的应用

本文简述了作为摩擦材料基体的酚醛树脂增韧的改性方法，并且研究了以硅改性以及超细纳米复合材料增韧改性酚醛树脂在摩擦材料中的应用，表征了增韧方法对材料摩擦系数、磨损率以及硬度、冲击强度之间的关系。结果表明，利用硅及超细纳米复合材料增韧酚醛树脂对摩擦材料的摩擦系数稳定性、硬度以及冲击强度有一定程度的提高。     

石墨、SiO2在铜基摩擦材料基体中的摩擦学行为研究

在添加石墨及添加石墨与SiO2后的两种铜基摩擦材料中，摩擦系数都随着转速的提高而减小，前者的磨损量随转速的提高而增大，而后者的则相反。基体中加入石墨，低转速下主要发生粘着和犁削现象，当转速增加后材料的磨损以犁削和剥层脱落为主。高转速条件下则出现氧化磨损，石墨在摩擦表面被碾成一薄层，与表面塑性变形金属和磨屑形成多层叠加结构，削弱了表层与基底的结合强度，易发生层状剥落。基体中加入石墨与SiO2后，在较低转速下材料以磨粒磨损为主，高转速时则伴有少量氧化磨损，表面膜上裂纹是导致其脱落的主因。     

超声搅拌法制备SiCp/A356复合材料耐磨性的研究

采用超声搅拌铸造法制备了SiC/A356复合材料,研究了颗粒含量、不同载荷、不同转速对材料耐磨性的影响。实验结果表明,SiC/A356复合材料耐磨性显著优于基体,8vol%SiC/A356复合材料的耐磨性最好是基体材料的2倍;SiC/A356和基体两种材料的磨损率均随着载荷和转速的增加而增大,其中基体的磨损率变化较为明显,但两种材料转速的磨损率曲线斜率远小于载荷对其的影响;在稳定摩擦磨损阶段,复合材料的摩擦系数大于基体合金材料。     

刹车压力／力矩效应的研究

概述了刹车材料的摩擦特性；介绍了程控ＭＭ１０００摩擦试验机的使用效果；着重地研究了铁基、铜基、铁铜混合基粉末冶金摩擦材料和炭／炭复合刹车材料的刹车压力／力矩效应，表面允许吸收功率，以及滑动速度／力矩效应等。提出和分析了压力／力矩效应及其失效后的几种现象。试验结果表明，刹车压力／力矩效应的表面允许吸收功率可作为评价刹车材料的一个重要指标     

基体共混改性对树脂基摩阻材料摩擦磨损性能的影响

研究了树脂基摩阻材料的基体共混改性对树脂基摩阻材料/喷射沉积铝基复合材料摩擦副在干摩擦状态下摩擦磨损性能的影响, 着重探讨了腰果壳油改性酚醛树脂与丁腈橡胶(NBR)的比例对摩擦副的影响, 在此基础上制备出了用于1∶1台架制动试验的树脂基闸片。结果表明: 对于铝基复合材料, 树脂基摩阻材料腰果壳油改性酚醛树脂与丁腈橡胶的最佳比例为1∶1, 同时, 1∶1台架试验结果表明所制备的树脂基摩阻材料可以很好地适用于铝基复合材料制动盘, 满足200 km/h高速列车的制动要求。     

减摩组元对树脂基闸片摩擦磨损性能的影响

研究了在树脂基摩擦材料中添加固体润滑剂石墨、二硫化钼、焦炭粉,以适当调整其摩擦系数,并改善摩擦磨损性能.结果表明:树脂基摩擦材料中添加石墨可有效降低摩擦系数,大幅度提高复合材料及其摩擦副的耐磨性.树脂基摩擦材料中的二硫化钼在摩擦过程中,发生氧化转变为MoO3,失去了层状结构,因而不能使摩擦系数降低.焦炭粉的加入,也可降低树脂基摩擦材料的摩擦系数.     

制动摩擦系统的研究与设计

针对制动摩擦系统的特点,分析了制动器摩擦学设计的研究内容。主要包括无石棉摩擦材料及对偶材质的选用,对偶表面形貌对制动摩擦性能的影响,提出了有利于摩擦热散出、转换的制动器结构设计,并指出今后制动器基础研究的发展方向。     

温压法制备鼓式制动摩擦材料

采用腰果壳油三聚氰胺改性液体酚醛树脂做黏合剂、腈纶短纤维和复合型摩擦粒作为增强材料,温压工艺制备的鼓式制动摩擦材料,具有良好的摩擦磨损性能、适中的孔隙率及良好的冲击强度和弯曲性能.研究了模压温度、成型压力、保压时间等工艺参数对材料性能的影响,为具有一定孔隙率的鼓式片的工业化生产提供实验依据.     

C/hBN润滑组元对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响北大核心

为改善高温下材料摩擦性能的稳定性和提高润滑组元与铜基体的界面结合效果,采用粉末冶金工艺制备了C/hBN作为润滑组元的铜基粉末冶金摩擦材料,研究了C/hBN含量和化学镀铜表面改性对摩擦材料显微结构、力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明:适量添加hBN作为润滑组元能提高材料的摩擦系数和热稳定性,当C/hBN质量分数比为6∶3时,材料具有较高的摩擦系数,在350 km/h制动速度下其摩擦系数高达0.472,且磨损量相对较低,具有相对较好的综合性能;C/hBN表面镀铜后,摩擦材料的致密度提高,硬度略微下降,整体摩擦系数更加稳定,与未镀铜相比其磨损量降低了28%。C/hBN颗粒表面镀铜改善了C/hBN-Cu的界面结合,制动时摩擦表面的剥落坑数量明显减少。石墨和hBN润滑组元的综合运用及表面镀铜处理可有效提高铜基摩擦材料的摩擦磨损性能,有利于制动闸片轻量化设计,为C/hBN在铜基摩擦材料中的应用提供工艺理论依据。     

矿井提升机盘式制动器的摩擦磨损特性研究

采用Link 3900 NVH台架试验机对提升机盘式制动器进行定压、定速摩擦测试,得出提升速度为5~30 m/min、制动压力为1~3.5 MPa条件下的平均摩擦因数和稳定磨损率变化规律。通过TM3000扫描电子显微镜分析摩擦片在2 MPa制动压力和不同提升速度条件下的表面磨损形貌。研究结果表明:提升机盘式制动器的摩擦因数随制动压力的增大呈减小趋势;低速挡条件下的摩擦因数较大;中速挡条件下的磨损受制动压力的影响较小;低速挡和高速挡条件下的稳定期磨损率数值较大,且波动性显著;提升速度的增大将显著加速黏结剂的改性,高速挡条件下的基体纤维出现了部分不规律性分解。     

不同热处理下SiCp/Al复合材料摩擦磨损性能及机理研究

颗粒增强铝基复合材料因其轻质性和耐磨性,是发展轻量化制动部件的优良备选材料。本研究采用由压力浸渗法制备的SiCp/2024Al复合材料,与GCr15钢球进行了干滑动摩擦磨损实验,探究其在T4和T6热处理以及不同载荷和滑动速度下的磨损机理和摩擦学性能;为进一步探明SiC颗粒加入对磨损机理的影响,与2024铝合金进行了相同的对比实验。结果表明：高硬度SiC颗粒的加入明显提高了材料的耐磨性,T6热处理工艺相较于T4工艺可降低复合材料的摩擦系数和磨损率,SiCp/2024Al复合材料相较于2024铝合金具有更高且稳定的平均摩擦系数,而磨损率和磨损量降低;复合材料的磨损机制主要为剥层磨损,2024铝合金的磨损机制为磨粒磨损,SiC颗粒的加入引起了磨损机理的转变;磨损过程中亚表层颗粒在低速低载情况下较为完整,起保护减磨作用,而在高速高载情况下更易破碎形成微观缺陷,加快亚表层微裂纹的扩展。     

浸透对粉末冶金飞机刹车材料性能的影响

研究了在粉末冶金飞机刹车材料的后处理中, 浸透对刹车材料物理机械性能以及摩擦磨损性能的影响。研究表明, 663青铜粉末对铁铜混合基粉末冶金航空刹车材料具有较好的润滑性能;在一定保温时间下, 随着浸透温度的升高, 材料的硬度、密度均有所增加, 开孔隙度逐渐降低。在一定的保温温度下, 随着保温时间的增加, 材料的硬度、密度均先增加后下降, 开孔隙度的变化规律则相反。采用浸透工艺可以降低铁铜基粉末冶金飞机刹车材料的磨损量, 而摩擦系数基本保持不变。通过研究获得了合适的浸透工艺。     

制动器摩擦材料的热衰退现象研究

大型提升机上使用的石棉制动摩擦材料与大多数汽车制动摩擦材料一样同属于热固性高聚物材料,其摩擦性能的热特性直接影响到制动装置的可靠性和经济性。因此,国内外都十分重视对这类材料的摩擦磨损性能研究。研究结果时有报道,但由于影响因素较多,且摩擦性能不是材料的固有特性,而是在一定使用条件下的物理和化学性能的综合表现。因此,它随模拟的试验条件不同而变化。有时可以认为摩擦是一个动态随机过程,即使在同一台试验机上。