摩擦压力和干湿条件对铜铝基材料摩擦性能的影响

采用粉末冶金摩擦技术制备了铜铝基摩擦材料;利用定速摩擦试验机测试了在不同摩擦压力下该材料摩擦性能的变化,同时比较了干湿两种摩擦方式下摩擦性能的异同.结果表明:摩擦速度低于1500 r/min时,摩擦系数随压力的升高变化不大,磨损率增大;摩擦速度高于1500 r/min时,摩擦系数随压力升高而增加;摩擦速度低于1000 r/min时,湿摩擦的摩擦系数高于干摩擦,摩擦速度高于该速度时,两者的摩擦系数相近,湿摩擦的磨损量要高于干摩擦.     

混杂纤维增强低树脂基摩擦材料磨损机理及性能研究

目的改善刹车片摩擦材料的耐磨性和降低制动噪声。方法通过正交试验设计摩擦材料配方,利用极差分析法探究混杂纤维对低树脂基摩擦材料性能的影响,并采用扫描电子显微镜观察摩擦材料磨损表面和磨屑的微观形貌,使用能谱仪分析磨屑的元素组成,以研究其磨损机理。结果混杂纤维增强低树脂基摩擦材料具有良好的耐磨性,其洛氏硬度维持在50~80HRM之间,剪切强度均处于11~16 MPa的适宜范围。随着树脂的质量分数从8%逐渐增加到10%,混杂纤维增强树脂基摩擦材料磨屑中O元素的质量分数降低了33.7%,Cu元素的质量分数降低了20.1%。结论丁腈胶粉对摩擦材料磨损率的影响最大,铜纤维对摩擦系数的影响最大,且铜纤维在摩擦过程中会在摩擦表面形成一层"转移膜",可以导出摩擦产生的高热量,从而缓解热衰退。酚醛树脂含量的变化影响摩擦材料的磨损机制,随着树脂含量的增加,摩擦材料由疲劳磨损转变为磨粒磨损。     

SiO_2粒度对铜基摩擦材料摩擦性能的影响

采用粉末冶金技术制备了铜-石墨-SiO2烧结材料,利用销-盘式摩擦试验机,在摩擦速度为7.8～47.1 m/s时,研究了SiO2粒度与材料摩擦性能的关系。结果表明,随着SiO2粒度的提高,摩擦系数变化不明显,磨损率降低。     

摩擦速度对颗粒增强铁基复合材料摩擦性能的影响

研究了颗粒增强铁基复合材料（PRMMCs）在不同摩擦速度下的性能。结果表明，复合材料的摩擦系数随着摩擦速度增加而降低；摩擦速度低时复合材料主要发生剥层磨损，高时则主要发生磨粒三体磨损、粘着磨损和氧化磨损。复合材料比高速钢的磨损系数低两个数量级，具有更低的磨损系数，因此具有良好的耐磨性。     

树脂基摩擦材料耦合机理研究

目的提高树脂基摩擦材料的机械性能和摩擦磨损性能。方法利用纤维的协同耦合效应制备混杂纤维增强材料,通过正交实验法设计配方,探究混杂纤维对摩擦材料性能的影响。借助扫描电镜对磨损表面和磨屑的微观形貌进行分析,使用能谱分析其元素组成,以探究摩擦材料的耦合机理。结果混杂纤维含量从8%增加到10.5%,摩擦材料的洛氏硬度和剪切强度分别维持在50～75 HRB、11.5～16.5 MPa适宜范围内,其中S3试样的洛氏硬度最大,为71 HRB,S4试样的剪切强度最大,为16.1 MPa。混杂纤维的交叉耦合效应决定了摩擦材料的机械性能。碳纤维在接触表面形成一层转移膜,发挥着润滑降温的作用,对摩擦材料的摩擦系数及磨损率均影响最大。结论转移膜的形成可有效缓解热衰退现象。适宜含量的混杂纤维可使摩擦表面形成连续的转移膜,且粒径细小的磨屑可提高转移膜的自洁性,从而降低摩擦材料的磨损率。磨损机理也由磨粒磨损和粘着磨损转变为多种机理综合的磨损形式。     

烧结温度对湿式铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

利用粉末冶金技术制备了湿式铜基摩擦材料,研究了烧结温度对摩擦材料性能的影响,得出最佳烧结温度.研究表明,在选用的烧结温度下,摩擦材料的各组元分布较均匀,致密化程度逐渐提高;随着烧结温度的升高,摩擦材料的抗压强度和密度均呈现先增大后降低的趋势,硬度逐渐增大;同时,摩擦系数逐渐降低,材料的稳定性提高,磨损量总体呈降低趋势....     

新型碳基摩擦材料的研制

介绍新型湿式碳基摩擦材料配方筛选,工艺试验、性能测试的研制过程,并对该研制材料的装车试验及推广应用情况作出了详细的叙述。     

纳米SiO2对铜基摩擦材料摩擦学性能的影响

采用粉末冶金法制备添加0.75%的纳米SiO2(n-SiO2)和0.75%Cu包覆纳米SiO2(Cu/n-SiO2)复合粉体的新型铜基摩擦材料.采用惯性台架实验机,研究比较两种材料与未添加纳米SiO2的材料的摩擦学性能.结果表明:在铜基摩擦材料中添加微量n-SiO2可改善材料的耐磨性和耐热性;添加Cu/n-SiO2的铜基摩擦材料,耐热性提高32%,耐磨性提高2.02倍;添加n-SiO2的摩擦材料,耐热性提高7%,耐磨性提高18%;经铜包覆处理后的n-SiO2对材料性能的影响优于未处理的n-SiO2.     

氧化石墨烯对树脂基摩擦材料性能的影响

目的 提高树脂基摩擦材料和对偶件刹车盘的摩擦磨损性能.方法 采用摩擦材料预混料装置,结合犁耙式混料机,将氧化石墨烯(GO)均匀分散到酚醛树脂基制动摩擦材料中.对材料进行物理性能和力学性能测试,采用LINK2900惯量台架试验机进行摩擦磨损研究,采用SEM和EDS进行摩擦界面微观形貌和成分分析.结果 当GO体积分数从0增加到1.00％时,摩擦材料的比热容、摩擦界面切向热导率和剪切模量显著增大,摩擦材料的弹性模量减小.确定了GO的最佳体积分数为0.75％,此体积分数下,名义摩擦系数和一衰系数达到最大,分别为0.437和0.363,摩擦材料和对偶件刹车盘的耐磨性最佳.相比未添加GO配方,摩擦材料的磨损量减小13.70％,对偶件刹车盘的磨损量减小12.32％.结论 适宜体积分数的GO提高了基体树脂的热结构稳定性、耐热性和系数稳定性,摩擦材料和对偶件刹车盘表面发生材料转移形成摩擦层,有效改善了摩擦材料表面裂纹和对偶盘表面孔洞.GO改变了摩擦片和盘之间的热流分配以及垂向传导散热和切向对流散热比例,可有效提高摩擦材料和对偶件的摩擦磨损性能.     

Fe3Al基摩擦材料的初步研究

采用粉末冶金工艺，设计制备了Fe3Al基摩擦材料，并对该材料的物理、力学性能、摩擦磨损性能和抗氧化性能与某铁基摩擦材料进行对照分析测试。借助磨损表面扫描图像和能谱分析。分析了该材料的磨损形式。探讨了其磨损机理。结果表明：该材料有较好的力学性能和摩擦磨损性能，相对于铁基摩擦材料有优良的抗氧化性能。有不同于铁基摩擦材料的摩擦磨损行为。其摩擦机理为：低速轻载条件下以疲劳磨损和磨粒磨损形式为主，高速重载条件下呈现轻微粘着磨损和疲劳磨粒磨损的混合磨损形式。     

Si对原位自生镁基复合材料摩擦磨损性能的影响

采用原位法制备Mg2Si/AM60复合材料,研究了不同质量分数的Si粉对Mg2Si/AM60复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明,Si质量分数增加,复合材料硬度增加,其磨损量随之减小,磨损性能得到显著加强。外加载荷增大,复合材料磨损量持续增加。与基体AM60相比,Mg2Si/AM60复合材料有效推迟微量磨损向严重磨损转变的时间。     

树脂基复合材料/铝合金搅拌摩擦焊搭接接头成形及性能研究

用搅拌摩擦焊方法对树脂基复合材料与铝合金进行了搭接试验,研究了轴肩下压量对接头成形及力学性能的影响。结果表明:利用搅拌摩擦焊方法可以实现这两种材料的搭接,其界面结合机制为机械结合;轴肩下压量对接头成形和性能具有重要的影响,采用合适的轴肩下压量可形成成形良好、无宏观缺陷的焊接接头;SEM观察表明,接头界面存在的微裂纹可能是接头力学性能不太理想的主要原因。     

不同成分对C/C-SiC材料摩擦磨损行为的影响与机理

采用温压-原位反应法制备C/C-SiC复合材料,研究了SiC、石墨和树脂炭成分对C/C-SiC材料摩擦磨损行为的影响及其机理.结果表明:SiC在摩擦表面摩擦膜的形成过程中起骨架作用,提高SiC的含量有利于提高摩擦系数,降低磨损率;树脂炭在材料中具有粘结各成分和提高摩擦系数的作用,但其成膜性较差,易增大磨损率;石墨粉在制动过程中起润滑作用,适量石墨粉有助于形成稳定的摩擦膜降低磨损率;摩擦表面摩擦膜的形成有利于减少C/C-SiC材料的磨损率.     

石墨含量对铜基材料摩擦磨损性能的影响

探讨了石墨含量对铜基材料摩擦磨损性能的影响和材料的摩擦磨损机理。结果表明：不含石墨时，材料的摩擦系数和磨损率均较大，磨损主要为粘着磨损；添加石墨后，材料的摩擦系数和磨损率均显著降低，且随石墨含量增加，摩擦系数逐渐降低，在一定石墨含量范围内（＜３．５％），磨损率也逐渐减小，这与材料的强度、硬度有关。材料的磨损以应变疲劳磨损为主。随载荷增加，摩擦系数和磨损率均增加。     

摩擦制动条件对列车制动闸片材料摩擦性能的影响

采用粉末冶金技术制备铜基陶瓷强化材料,通过定速摩擦实验机和1：1制动实验台测试了材料在多种摩擦条件下摩擦磨损性能的变化。结果表明：摩擦条件对摩擦磨损性能有明显影响,摩擦顺序、摩擦速度、摩擦压力的不同,造成摩擦表面温度不同;温度增高有利于形成连续致密的表面第三体,这种高温第三体组织对基体有良好保护,起到增加和稳定摩擦因数、降低磨损量的作用;定速摩擦顺序与惯性摩擦顺序在温升条件相似时,摩擦因数的变化具有相似性;在湿摩擦条件下,摩擦因数略有降低且稳定性好,原因在于水分对摩擦表面具有冷却及润滑作用;所研制材料摩擦因数的变化程度处于国际铁路联盟标准控制范围内。     

速度和压力对SiCp增强铝基复合材料摩擦磨损性能的影响

研究了颗粒增强铝基复合材料及其基体的摩擦磨损性能。基体和复合材料的耐磨性有明显差异，复合材料的主要磨损形式是磨粒磨损，基体材料的主要磨损形式是粘着磨损。复合材料具有低的磨损率和稳定的摩擦因数，因此具有良好的耐磨性。     

碳对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

借助混料-成形-烧结等工艺和性能测试、扫描电镜(SEM)的观察和分析,研究了不同种类和粒度的碳对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响。结果表明:由于其制造过程不同,不同形态的碳自身的物理力学性能存在较大的差别,而在同种形态的碳中粉末的粒度和个体的区别导致不同形态碳对铜基摩擦材料的密度、孔隙度的影响具有不同的表象,进而影响到摩擦材料的摩擦磨损性能。试验研究证明,在铜基粉末冶金摩擦材料中采用具有一定粒度组成的鳞片石墨具有较好的综合摩擦磨损性能。     

碳对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

借助混料-成形-烧结等工艺和性能测试、扫描电镜（SEM）的观察和分析，研究了不同种类和粒度的碳对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响。结果表明：由于其制造过程不同，不同形态的碳自身的物理力学性能存在较大的差别，而在同种形态的碳中粉末的粒度和个体的区别导致不同形态碳对铜基摩擦材料的密度、孔隙度的影响具有不同的表象，进而影响到摩擦材料的摩擦磨损性能。试验研究证明，在铜基粉末冶金摩擦材料中采用具有一定粒度组成的鳞片石墨具有较好的综合摩擦磨损性能。     

碳纤维对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

研究了鳞片状石墨、人造石墨及其两者混合质量分数0.1%碳纤维后,分别对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦性能造成的影响。结果表明,人造石墨与碳纤维混合使用能更好的降低摩擦系数,提高导热性能。而鳞片状石墨单独使用相较其他三组在不同转速下摩擦系数和磨损量大都较低,且能相应减小对磨盘的损伤程度,有更好的实用价值。