汽车摩擦材料现状与发展趋势

随着汽车的日益增加,摩擦材料的需求量也逐年增大,汽车的发展对摩擦材料的性能要求也越来越高。概述了摩擦材料的发展历史、种类及优缺点、制备工艺、摩擦磨损性能的影响因子,另外,阐述了摩擦材料的发展趋势。     

C/C刹车材料的摩擦磨损性能与机理

简要介绍了C/C复合材料在刹车领域的应用,综述了几十年来人们以C/C刹车材料摩擦磨损性能与机理的研究结果,对C/C复合材料的摩擦磨损特征和影响摩擦磨损性能的一些因素作了介绍。     

胶乳改性摩阻材料用酚醛树脂的研究

采用丁腈、羧基丁腈、丁苯、丁吡四种胶乳改性酚醛树脂。研究改性产物的微观结构与其冲击强度和摩擦性能之间的内在关系。实验结果表明 ,胶乳改性酚醛树脂在性能上有强度大且韧性好的特点 ,尤其在摩擦性能上比纯酚醛树脂有较大的改善。通过四种胶乳改性酚醛树脂发现 ,羧基丁腈胶乳改性酚醛树脂综合性能优于其它三种胶乳改性的酚醛树脂。     

C/C-SiC刹车材料的研究进展

C/C-SiC复合材料是新一代高性能刹车材料,在高速列车、飞机和重型汽车等高能载制动领域具有广阔的应用前景。介绍了C/C-SiC复合材料的制备方法,分析了各种制备方法的优缺点。从材料的物相组成和使役条件两方面分析了C/C-SiC刹车材料摩擦磨损性能的影响因素,介绍了C/C-SiC刹车材料的优化设计,并对未来的研究方向、研究重点进行了展望。     

高性能C/SiC刹车材料及其优化设计

对比分析了 C/ C和 C/ SiC刹车材料的力学性能和摩擦磨损性能。结果表明 , C/ SiC刹车材料的力学性能比 C/ C的高 , 而且 C/ SiC刹车材料克服了 C/ C静态摩擦系数低和湿态摩擦性能严重衰减的不足 , 说明 C/ SiC刹车材料是一种新型高性能刹车材料。以 C/ C复合材料为基础 , 在深入分析机轮刹车盘服役环境特点的基础上探讨了 C/ SiC刹车材料的力学性能、 热物理性能、 摩擦磨损性能、 复合材料结构和制造工艺等方面的优化设计途径和方法 , 为实现材料微结构2力学性能2摩擦磨损性能的协同设计与制造奠定基础。      

SiCp/Al复合材料-半金属刹车材料干摩擦磨损性能研究

采用无压浸渗法制备15%(体积分数,下同),25%,35%,45%,55%的SiC颗粒(45,63μm)增强的铝基复合材料(SiCp/Al).在M-200型环块式磨损试验机上研究了SiCp/Al复合材料、灰铸铁(HT250)分别与半金属刹车材料配副的干摩擦磨损性能.结果表明,颗粒体积分数对复合材料摩擦系数的影响显著,而颗粒尺寸对复合材料摩擦系数影响不大.当颗粒体积分数从15%上升到55%时,SiCp(45μm)/Al复合材料的摩擦系数从0.319升高到0.385,提高20.7%,SiCp(63μm)/Al复合材料的摩擦系数从0.303升高到0.359,提高18.5%,且SiCp/Al复合材料摩擦系数的稳定性优于铸铁.HT250-刹车材料摩擦副的磨损率为7.09×10-6cm3m-1,是55%SiCp(45μm)/Al-刹车材料摩擦副的2.2倍,是55%SiCp(63μm)/Al-刹车材料摩擦副的2.7倍,SiCp/Al-刹车材料摩擦副的耐磨性明显优于铸铁-刹车材料摩擦副. SiCp/Al-刹车材料摩擦副的磨损率随着颗粒尺寸的增加而降低.     

高温固体自润滑复合材料的研究现状与进展

随着现代科学技术的飞速发展,在高温下使用的减摩抗磨复合材料逐渐得到了人们的关注.就近年来有关高温固体自润滑复合材料的研究现状进行了综述,并简单介绍了其发展概况.     

汽车树脂基刹车材料的摩擦机理及其对刹车材料的要求

介绍了汽车刹车材料的摩擦磨损理论,在此基础上对树脂基刹车材料及其原材料的要求做了综述性介绍.指出:①对酚醛树脂进行增韧和耐热改性是刹车材料用酚醛树脂的重要研究方向;②混杂纤维是增强纤维研究的重要内容;③填料的作用不可忽视.最后提出高性价比的环保型刹车材料是刹车材料的研究方向.     

高性能陶瓷人工髋关节材料摩擦磨损研究发展

陶瓷已经在人工髋关节假体制作中获得一定的应用,并且有更大的潜力以待开发.对于陶瓷人工髋关节假体,其摩擦磨损性能是决定其寿命的最重要的性能之一,而体外的摩擦磨损测试对于确定其摩擦磨损性能有着重要意义.本文综述了国内外对于氧化铝、氧化锆、氮化硅和碳化硅四种陶瓷的摩擦磨损性能的研究结果,并且结合作者的工作对其进行评论.     

炭/炭复合航空刹车材料的结构完整性对摩擦系数的影响

炭/炭复合材料(C／C)为类石墨结构，其石墨化程度部分表征了材料的结构完整程度。通过验证C／C材料的石墨化程度对刹车副的刹车力矩特性及刹车过程中摩擦系数的影响，探讨了C／C摩擦材料的摩擦磨损机理。C／C材料晶体的棱、缘、角部的活化点影响材料的物理吸附和化学吸附性能，降低了飞机刹车前几秒钟内的摩擦系数；材料内部的碳氧络合物的多少则影响到刹车副体积温度为400℃-500℃时摩擦系数的大小。这二者的共同作用劣化了刹车副的制动性能。     

A Review of a Study on Disc Brake Noise

1 IntroductionA disc brake system must meet certain customer requirements for braking, durability and noise. Inrecent years, the Chinese automotive industry has developed very quickly, more and more peoplehave owned cars; disc brake noise has become an issue of growing concern to the automotive indus-try and customers. Abroad, disc brake noise is one of the major problems causing significantwarran-ty cost; it has been extensively studied in the automotive industry for decades, and there are so…     

高速列车制动盘材质应用现状和研究进展

本文对国内外高速列车制动盘材质进行了概述,并着重对高速列车钢质制动盘材质应用现状和研究进展进行了综述。在此基础上,分析和阐述了高速列车制动盘的核心性能、关键技术以及研究重点。加强高速列车制动盘材质高温性能、热疲劳性能、摩擦磨损性能等方面的研究对我国高速列车制动盘的发展具有重要意义。     

制动盘对盘形制动摩擦性能的影响

在l：l惯性力矩制动试验台上研究了蠕墨铸铁制动盘和灰铸铁制动盘与所研制的合成材料闸片配副时的摩擦磨损性能。结果表明制动盘材质对摩擦性能有很大的影响：所研制的合成材料闸片与灰铸铁盘配副的摩擦副具有较小的速度、压力敏感性,较高的摩擦系数,较低的制动盘表面温度,但闸片的磨损量较大。     

炭纤维含量对新型陶瓷摩擦材料性能的影响

采用模压成型工艺制备了5种不同炭纤维含量的新型陶瓷摩擦材料。研究了炭纤维含量对材料的力学性能、摩擦磨损性能的影响,并利用扫描电子显微镜观察了磨损后材料的表面形貌。结果表明:随着炭纤维含量的增加,抗压强度、抗剪切强度均先增大后减小;材料耐热性好,350℃条件下无热衰退;随着炭纤维含量增加,摩擦因数减小,稳定性提高;低温下磨损率先减小后增大,高温下高炭纤维含量有利于降低磨损率的增长。     

Reduction of Noise from Disc Brake Systems Using Composite Friction Materials Containing Thermoplastic Elastomers (TPEs)

Attempts have been made for the first time to prepare a friction material with the characteristic of thermal sensitive modulus, by the inclusion of thermoplastic elastomers (TPE) as viscoelastic polymeric materials into the formulation in order to the increase the damping behavior of the cured friction material. Styrene–butadiene–styrene (SBS), styrene–ethylene–butylene–styrene (SEBS) and nitrile rubber/polyvinyl chloride (NBR/PVC) blend system were used as TPE materials. In order to evaluate the viscoelastic parameters such as loss factor (tan δ) and storage modulus (E′) for the friction material, dynamic mechanical analyzer (DMA) were used. Natural frequencies and mode shapes of friction material and brake disc were determined by modal analysis. However, NBR/PVC and SEBS were found to be much more effective in damping behavior. The results from this comparative study suggest that the damping characteristics of commercial friction materials can be strongly affected by the TPE ingredients. This investigation also confirmed that the specimens with high TPE content had low noise propensity.     

Thermomechanical Coupling Analysis of a Disc Brake Rotor

The main purpose of this study is to analyze the thermomechanical behavior of the dry contact between the brake disc and pads during the braking phase. The simulation strategy is based on computer code ANSYS11. The modeling of transient temperature in the disc is actually used to identify the factor of geometric design of the disc to install the ventilation system in vehicles. The thermal-structural analysis is then used to determine the deformation established, the von Mises stresses in the disc, and the contact pressure distribution in pads. The results are satisfactorily compared with those found in the literature.     

盘式制动器高频振动的主动控制

为了降低制动器制动过程中产生的高频振动,通过对盘式制动器振动进行动力学建模,采用AFC(Active Force Control)控制理论与PID控制理论相结合,构造出有效的振动控制参数和AFC控制器。利用MATLAB /Simulink仿真平台,对AFC与PID联合控制下的制动器振动进行仿真,并与自由状态下的制动器振动进行对比分析。通过分析得到[α≤0.022]的情况下PID与AFC联合控制下制动盘在2 s左右振幅趋于稳定,制动盘振动幅值从[1×10-3 m]降低到[1×10-6 m]左右;而当[α>0.022]时AFC与PID联合控制会增大制动盘振动幅值。通过这种主动控制方法的研究为降低盘式制动器高频振动,进而降低高频振动引起的噪声,提高汽车NVH性能提供了依据。     

汽车盘式制动器稳定性及非线性动力学分析

针对汽车盘式制动器摩擦产生振动的问题,提出了考虑时变摩擦系数的制动盘和摩擦片耦合的两自由度简约模型。基于劳斯赫尔维茨标准,分析了制动器模型的稳定域和不稳定域,并辨识了参数取值范围和共振频率。采用具有物理意义的参数数值,阐述了模型中不同角度与极限环稳定性和幅值的关系。基于两个参数的分岔图,分析了制动器系统的非线性动力学特性,证明了该系统存在混沌现象。分析结果表明摩擦片的质量、刚度及制动盘的转速等因素对制动器系统稳定性影响较大,为合理设计制动器系统及控制其振动提供理论依据。     

Development and Characterization of C/C-SiC Brake Disc

A new process was developed to produce full-size carbon/carbon-SiC brake discs consisting of two friction layers and a structural layer. Different lengths of chopped carbon fibers were used for the friction layers and structural layer. A preform of each layer was produced by hot-pressing a mixture of resin and carbon fibers. After pyrolyzing the preforms, the layers were joined by hot-pressing. Finally, liquid Si infiltration was performed to obtain a C/C-SiC brake disc. The tensile strength, compressive strength, and bending strength were 40, 46, and 61 MPa, respectively. The density of the disc was 2.1 g/Cm³. The heat transfer coefficient in the vertical direction was 16.5 W/m-°C, and it was 45.9 in the horizontal direction. The friction coefficients obtained under various braking conditions showed stable and suitable values, 0.2–0.6.