钢渣粉含量对树脂基摩擦材料物理力学性能和摩擦学性能的影响

采用热压成型的方法制备钢渣粉改性的树脂基摩擦材料,研究不同含量的钢渣粉对树脂基摩擦材料密度、硬度、冲击强度和摩擦磨损性能的影响,并通过扫描电镜观察磨损表面的微观形貌,分析其磨损机制。研究表明：随着钢渣粉含量增加,密度、硬度、冲击强度均呈现逐渐增加的趋势;钢渣能有效地改善树脂基摩擦材料的摩擦磨损性能和提高抗热衰退性能,当钢渣粉质量分数为20%时,能够提高材料的摩擦因数,降低磨损率,且材料综合性能最好;随着钢渣粉质量分数的增加,树脂基摩擦材料的磨损形式以黏着磨损和热磨损为主转变为磨粒磨损和热磨损为主。     

玻璃和碳纤维含量对树脂基摩擦材料摩擦学性能的影响

采用腰果壳油改性酚醛树脂为基体,添加不同比例的碳纤维和玻璃纤维,利用热压烧结的方式制成摩擦材料。利用环-块摩擦磨损实验机与高速钢配副研究摩擦材料在不同制动条件下的摩擦学性能。研究结果表明:碳纤维和玻璃纤维的总量一定时,随着玻璃纤维的含量增加,摩擦材料的摩擦因数随之增大;而相应的磨损率先减少后增大;在摩擦过程中,摩擦材料极易在磨损表面形成一层致密的摩擦膜,摩擦膜的产生降低了摩擦材料的摩擦因数和磨损率,且在高速条件下,摩擦膜更容易形成;当玻璃纤维和碳纤维的质量分数分别为8%、9%时,摩擦材料表现出最好的摩擦学性能;玻璃和碳纤维填充摩擦材料的磨损机制主要为黏着磨损。     

树脂含量对湿式纸基摩擦材料性能的影响

就树脂含量对湿式纸基摩擦材料的摩擦磨损性能和表面形貌的影响进行了研究。结果表明:在试验条件下,材料的气孔率随树脂含量的增加而降低,当含量为25％时,材料综合性能较好,气孔率为32．43％,磨损率为1．32×10-8 cm3／J,且摩擦因数的压力稳定性和转速稳定性较高,材料的摩擦力矩曲线较为平稳,未出现明显的“公鸡尾”现象;另外,材料在摩擦前后的表面形貌也较好。     

孔隙率对树脂基摩擦材料性能的影响

通过模压成型工艺制备不同孔隙率的树脂基摩擦材料,研究孔隙率对其力学性能及无润滑条件下摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着孔隙率的增加,摩擦材料内抗剪强度和压缩强度降低,表面粗糙度大幅度增加;不同温度下摩擦材料摩擦因数随孔隙率呈现出不同的变化趋势,低温下摩擦因数随着孔隙率的增加先增大后减小,高温下摩擦因数则是先降低而后增大,而孔隙率对中温摩擦因数影响不明显;孔隙率较低的摩擦材料具有较高且稳定的摩擦因数及低的磨损率。     

花生壳粉填充树脂基制动材料的摩擦学性能研究

为了解决复合材料的环保降解问题和废弃资源循环再利用,将花生壳粉作为填料添加到树脂基制动摩擦材料中,采用干法热压成型制备试样,通过CHASE试验机测试其摩擦学性能,并用扫描电镜对磨损表面进行观察分析。试验结果表明:在复合材料中加入花生壳粉能显著提高摩擦系数,改善材料热稳定性,同时还能减小其磨损量,提高其耐磨性;当花生壳粉含量为30%时,其摩擦学性能最佳,此时试样磨损表面形成了大量的摩擦膜,磨损形式主要以粘着磨损为主、磨粒磨损为辅。     

粉煤灰粒径对树脂基摩擦材料性能的影响

采用热压成型的方法制备不同粒径粉煤灰增强酚醛树脂基摩擦材料,研究掺杂不同粒径粉煤灰后摩擦材料的摩擦因数、磨损率和物理力学性能的变化情况,借助扫描电子显微镜观察摩擦材料的磨损表面微观形貌。研究表明:随着粉煤灰颗粒粒径的减小,填充的摩擦材料密度逐渐增加,硬度、抗弯强度、最大应变均呈现出先减小后增加的趋势;摩擦材料的摩擦因数变得较高且稳定,磨耗较低,当中位径小于等于4.70μm时,粉煤灰增强效果比较好。     

煤矸石粉掺量对树脂基复合材料摩擦学性能的影响

为了充分利用废物研发绿色制动材料,以树脂为基体,不同掺量煤矸石粉作为无机填料,竹纤维作为增强相,添加镁盐晶须、硫酸钙晶须、铜粉和石墨,用热压成型的方法制备试样,测试试样的力学性能和摩擦学性能。结果表明,随着掺量的增加,洛氏硬度增大,而冲击强度略有下降。摩擦系数随掺量的增加而增大,高温阶段煤矸石粉可以改善热衰退性,稳定摩擦系数,有良好的耐热性和热稳定性。煤矸石粉可以促进摩擦层的形成,掺量为20%的试样具有较好的综合性能。     

孔隙率对树脂基摩擦材料的性能研究

通过模压成型工艺制备不同孔隙率的树脂基摩擦材料,研究孔隙率对其力学性能及无润滑条件下摩擦磨损性能的影响。结果表明：随着孔隙率的增加,摩擦材料内抗剪强度和压缩强度降低,表面粗糙度大幅度增加;不同温度下摩擦材料摩擦因数随孔隙率呈现出不同的变化趋势,低温下摩擦因数随着孔隙率的增加先增大后减小,高温下摩擦因数则是先降低而后增大,而孔隙率对中温摩擦因数影响不明显;孔隙率较低的摩擦材料具有较高且稳定的摩擦因数及低的磨损率。     

对偶材料对树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

分别以45#钢、铍青铜、碳化硅颗粒基体改性铍青铜、氧化铝涂层为对偶材料与同一种树脂基摩擦材料在MM1000-II型摩擦磨损试验机上进行干式摩擦磨损试验,研究对偶材料对树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响;利用偏光显微镜观察材料磨损后的表面微观形貌。结果表明:氧化铝涂层对偶材料的磨损率最低,摩擦因数适中,但摩擦因数稳定性较差;对偶材料为45#钢时摩擦因数较低,但摩擦因数的稳定系最好;对偶材料为铍青铜时摩擦磨损性能最佳,摩擦因数较高且稳定性较好,铍青铜本身和与之匹配的摩擦材料的磨损率都很低,且摩擦表面均没有形成孔洞和犁沟;改性铍青铜在各方面都表现出较差的性能。     

减摩剂及其协同效应对树脂基摩擦材料性能影响

采用焦炭、MoS₂和石墨作为减摩剂制备树脂基摩擦材料,通过正交试验和极差分析法,研究3种减摩剂对材料摩擦磨损性能的影响及其协同作用规律。结果表明:在实验用量范围内,焦炭能够提高材料整体摩擦因数,降低材料总磨损率;MoS₂能够降低材料中低温摩擦因数,提高高温摩擦因数,但材料的总磨损上升;石墨能够降低材料整体摩擦因数,对材料总磨损率影响不明显。以材料摩擦因数标准差为实验指标时,发现3种减摩剂之间存在强烈的协同作用,且作用程度随着温度的升高而加强,其中焦炭和石墨的协同作用最为强烈;以材料总磨损率为实验指标时,发现3种减摩剂之间的协同作用在中低温下变化趋势一致,在高温下变化趋势不同。     

树脂基复合制动材料摩擦学性能的影响因素分析

汽车制动材料是汽车制动器中的关键材料,其性能直接关系到制动系统运行的可靠性和稳定性。分析了影响树脂基复合制动材料摩擦学性能的一些因素,讨论了基体改性与增强纤维对材料摩擦磨损性能的影响,并总结了复合制动材料以后的研究方向。     

玻璃纤维粉对聚合物基超声电机摩擦材料性能的影响

为获得硬度高、耐磨性好、满足超声电机低速大力矩运行要求的摩擦材料,采用冷压烧结法制备玻璃纤维粉改性聚合物基摩擦材料,研究玻璃纤维粉体积分数对摩擦材料力学性能、超声电机性能以及摩擦学性能的影响。结果表明:玻璃纤维粉可以增大摩擦材料的弹性模量和硬度,降低材料冲击韧性;摩擦材料的摩擦因数随玻璃纤维粉体积分数的增加有明显提升;玻璃纤维粉可以改善摩擦材料的超声电机性能和耐磨性,随着玻璃纤维粉体积分数的增加,摩擦材料的超声电机驱动性能先提高后下降,材料的磨损机制由黏着磨损向较为严重的疲劳磨损转变。在文中研究范围内,玻璃纤维粉体积分数为30%时改性摩擦材料具有最好的超声电机驱动性能和耐磨性。     

铁粉填料对低树脂基摩擦材料综合性能的影响

为了在降低摩擦材料成本的同时,保证摩擦材料性能良好,在原有配方基础上尝试改变铁粉粒度和种类,即把80~300目的泡沫铁粉替换成粒度大小为20~120目的泡沫铁粉或325目的还原铁粉,采用相同的热压成型技术和热处理工艺制备摩擦材料试样。采用洛氏硬度计测试试样的硬度,采用定速式摩擦试验机测试试样的摩擦磨损性能,采用扫描电镜观察试样的磨损面形貌,研究其磨损机制。结果表明:当采用较大的泡沫铁粉粒度时,随着其含量的增加,平均摩擦因数和磨损率会提高,但摩擦因数稳定性提高;还原铁粉具有明显的增摩作用和热衰退现象,尤其在恢复过程,摩擦因数变化大且不稳定,但磨损率低。20~120目泡沫铁粉可提高材料的摩擦因数稳定性,且可相对减轻材料的磨粒磨损和疲劳磨损,因而可用于代替80~300目泡沫铁粉。     

碳酸钙晶须含量对橡胶基摩擦材料性能的影响

选用碳酸钙晶须作为增强材料,采用半湿法密炼工艺和热压成型法制备了橡胶基摩擦材料,研究了碳酸钙晶须质量分数(0~25%)对摩擦材料硬度、密度、冲击强度、抗拉强度和摩擦磨损性能等的影响。结果表明:随着碳酸钙晶须添加量增加,摩擦材料的硬度、密度、抗拉强度、冲击强度和磨损量均呈下降的趋势;添加碳酸钙晶须的质量分数为15%时,摩擦材料的综合性能最好。     

碳布增强树脂基湿式摩擦材料摩擦学评价体系

基于模糊数学理论,建立一种针对湿式摩擦材料摩擦磨损性能的模糊综合评价方法,包括动摩擦因数、动摩擦因数稳定性、磨损率以及总体摩擦磨损性能等指标。采用摩擦性能测试机对4种湿式摩擦材料进行摩擦磨损性能试验,通过扫描电子显微镜等获得样品的相关实验数据;采用提出的模糊综合评价方法对湿式摩擦材料的性能进行评价。综合评价的结果与实际测试结果是一致的,验证了该评价方法的正确性。     

硅酸钙颗粒改性树脂基摩擦材料的性能

采用模压成型工艺制备出无机硅酸钙颗粒改性树脂基摩擦材料,利用定速摩擦磨损性能试验机和万能力学试验机分别研究硅酸钙含量对摩擦材料摩擦磨损性能及力学性能的影响,采用扫描电子显微镜观察材料磨损后表面的微观形貌并分析其磨损机制.研究表明:适量硅酸钙的添加能有效地提高材料的内抗剪强度、摩擦因数、热稳定性、恢复性;过量硅酸钙的添加虽然可以提高摩擦因数,但树脂相对含量的减少使得摩擦材料的整体结合强度下降,从而降低了材料的内抗剪强度和耐磨性.随着硅酸钙含量的增加,摩擦材料的磨损机制由黏着磨损转变为磨粒磨损和疲劳磨损的复合磨损机制.     

丁腈橡胶含量对橡胶／ 树脂双基体摩擦材料性能的影响

采用开炼法结合热处理的工艺方法制备不同丁腈橡胶含量的双基体摩擦材料试样。借助热分析仪、扫描电镜和湿式摩擦性能试验机研究丁腈橡胶含量对双基体摩擦材料摩擦磨损性能、磨损机制和热性能的影响。实验结果表明:当丁腈橡胶质量分数为25%时动、静摩擦因数均达到最大,对偶材料的磨损最小;当丁腈橡胶含量较低时,摩擦材料有明显的机械剥离,含量较高时黏着磨损与磨粒磨损特征明显;摩擦材料的最大分解温度随丁腈橡胶的含量增加而有所降低。     

碳纤维含量对摩擦材料性能的影响

用D-MS摩擦试验机研究了摩擦材料中碳纤维含量对其摩擦磨损性能的影响。结果表明，碳纤维含量对摩擦材料的摩擦磨损性能影响显著，其摩擦系数和磨损率都随碳纤维含量的增加而减小，推荐碳纤维的含量≤5％。SEM分析表明，其摩擦磨损机理亦与碳纤维含量密切相关。     

改性玄武岩纤维增强橡胶基摩擦材料的摩擦学性能

采用热压成型工艺制备改性玄武岩纤维增强橡胶基复合材料,考察其力学性能和摩擦学性能,采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对摩擦表面和磨料粉尘进行表征。结果表明,与憎水剂和硅烷偶联剂改性玄武岩短纤维及硅烷偶联剂改性玄武岩纤维增强复合材料相比,由于玄武岩纤维碎片的参与,聚醋酸乙烯酯和硅烷偶联剂改性玄武岩纤维增强橡胶基复合材料的摩擦表面上形成了完整且稳定的摩擦膜,这有助于稳定摩擦因数以及降低磨损率,因此表现为具有更好的摩擦学性能。