改性玄武岩纤维增强树脂基摩擦材料的摩擦磨损性能

以聚醋酸乙烯酯改性玄武岩纤维、环氧乳液改性玄武岩纤维、硅烷偶联剂(KH550)改性玄武岩纤维、玄武岩矿物纤维为增强纤维,采用热压成型法制备改性玄武岩纤维增强树脂基复合材料,研究不同改性玄武岩纤维对复合材料硬度、冲击强度和摩擦磨损性能的影响。采用SEM和EDS对摩擦表面、磨屑形貌进行显微分析和元素分析。研究结果表明:4种改性玄武岩纤维作为增强纤维制备的树脂基摩擦材料具有相近的力学性能;聚醋酸乙烯酯改性玄武岩纤维增强树脂基摩擦材料具有更好的抗热衰退性能和摩擦磨损性能,在制动过程中更有利于形成完整稳定的摩擦膜。     

改性碳纤维增强纸基摩擦材料摩擦磨损性能

采用双-[γ-(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物(Si69)和乙烯基三乙氧基硅烷(A151)对PAN基碳纤维(CF)进行表面改性处理,利用SEM、FTIR、EDX对改性前后的CF进行表征,测量接触角和表面能、力学性能和界面性能;通过湿法成形技术,制备不同改性CF增强聚酰亚胺纸基摩擦材料,并测试其孔隙率和摩擦学性能。结果表明:与未改性CF相比,Si69和A151能够有效地增加CF表面粗糙度,且新基团的引入使接触角变小,提高了CF表面活性,改善了纤维与树脂之间的结合力,使得A151-CF表面能增加了37.3%,Si69-CF表面能增加了109.4%,A151-CF/聚酰亚胺复合材料界面性能增加了19.1%,Si69-CF/聚酰亚胺复合材料界面性能提高了45.3%;相比未改性CF,Si69改性CF使纸基摩擦材料孔隙率下降了20.2%,A151改性CF使纸基摩擦材料孔隙率下降了8.8%;表面改性CF能够提高纸基摩擦材料的摩擦学性能,其中Si69改性CF增强纸基摩擦材料摩擦学性能优于A151改性CF增强纸基摩擦材料。     

稀土增强树脂基摩擦材料的摩擦磨损性能研究

研究干摩擦条件下不同稀土氧化物及其含量对树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响,并利用扫描电子显微镜对复合材料磨损后的表面进行观察,分析稀土元素对树脂基摩擦材料的改性机制。研究结果表明:稀土氧化物的加入提高了复合材料的摩擦因数,尤其是稀土氧化镧的加入可起到稳定摩擦因数的作用,减小复合材料对载荷和转速的敏感性;未添加稀土氧化物的试样磨损方式以黏着磨损为主,而添加稀土氧化物后试样磨损方式以磨粒磨损为主;添加稀土氧化物后试样磨损表面变得更平整、光滑,这主要是因为稀土氧化物的添加提高了树脂的黏结性,使树脂与其他填料更牢固地粘合在一起,使材料摩擦表面能形成更加稳固的摩擦膜,材料表面的黏着得到有效抑制,因而材料表面的磨损状况得到改善。     

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。     

铝基复合摩擦材料摩擦磨损性能研究

以S iC颗粒增强的铝基复合材料(S iCp)与GCr15钢配副为对象,与现用的蠕墨铸铁(Compacted graph ite iron)制动盘材料进行对比,应用销-盘式高速摩擦磨损模拟试验,研究摩擦磨损条件对摩擦学特性的影响规律。     

碳酸钙增强树脂基复合材料的摩擦磨损性能

以具有强度高、模量高、耐热与隔热性好等优良特性的碳酸钙晶须为增强体,采用热压成型工艺制备出晶须增强树脂基制动材料,采用JF150D-Ⅱ型定速摩擦试验机研究了碳酸钙晶须的含量对复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明,碳酸钙晶须含量在20%左右时,试样的摩擦系数为0.41,磨损率为0.36,具有较好的摩擦磨损性能;对碳酸钙晶须进行适当偶联处理后,能有效地改善复合材料的摩擦性能。     

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。     

碳化硼增强铝基复合材料的摩擦磨损性能

为了比较两种含量不同的碳化硼颗粒增强铝基复合材料的摩擦学性能,将其加工成销试样,在多功能摩擦磨损试验机上分别与钢盘试样进行对比摩擦磨损试验,重点研究了接触载荷和相对滑动速度对两种复合材料摩擦磨损性能的影响.结果表明:碳化硼增强铝基复合材料的磨损量随载荷与相对滑动速度的增大而增大,而摩擦因数随载荷与相对滑动速度的增大而减小,较高碳化硼含量的复合材料的耐磨性能比较低含量的复合材料好.     

钢纤维和硅酸铝纤维混杂增强陶瓷基复合材料的摩擦磨损性能

利用热压烧结法制备了钢纤维和硅酸铝纤维混杂增强陶瓷基复合材料,探讨了硅酸铝纤维含量对该复合材料摩擦磨损性能的影响,借助扫描电子显微镜(SEM)观察了复合材料的磨损表面形貌,并分析了其磨损机理。结果表明:随硅酸铝纤维含量的增加,复合材料的摩擦因数增大;高温下复合材料的耐磨性能随硅酸铝纤维含量的增大而降低;未添加硅酸铝纤维复合材料的磨损形式主要表现为脆性脱落和疲劳磨损,并伴有磨粒磨损;添加了硅酸铝纤维的陶瓷基摩擦材料的磨损形式均以粘着磨损为主。     

黏结剂对纸基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用硅橡胶、丁腈橡胶共混改性酚醛树脂黏结剂,利用湿法工艺制备纸基摩擦材料试样。借助湿式摩擦性能试验机以及扫描电镜研究橡胶改性酚醛树脂黏结剂对纸基摩擦材料摩擦磨损性能和表面形貌的影响。实验结果表明:与单纯采用酚醛树脂黏结剂相比,使用丁腈橡胶-酚醛树脂共混黏结剂提高了纸基摩擦材料的静摩擦因数,但动摩擦因数和耐磨性能有所降低;而使用硅橡胶-酚醛树脂共混黏结剂不仅提高了纸基摩擦材料的动、静摩擦因数,也使其耐磨性能有所提升。     

颗粒增强铝基复合材料摩擦磨损性能研究

对颗粒增强铝基复合材料及其基体与 4 0Cr钢摩擦材料组成的摩擦副的摩擦磨损特性进行了对比试验研究 ,并采用SEM对颗粒增强铝基复合材料及其基体磨损表面进行了观察 ,探讨了其磨损机理。试验表明 :复合材料具有较稳定的摩擦系数、低的磨损率 ;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。     

沥青基碳纤维增强环氧模塑料的摩擦磨损性能

分别在干摩、注水润滑条件下,研究了沥青基碳纤维增强环氧模塑料中碳纤维含量的改变对摩擦磨损性能的影响。结果表明,干摩和注水润滑下,碳纤维含量的改变对模塑料的摩擦系数影响不大,而显著影响其磨损性能,当纤维含量为６０％时,比磨耗率最小。滴水和注水的润滑效果相当,两者都显著降低摩擦系数,减小比磨耗率。当加入玻璃纤维后,无论其含量多少,都会显著提高摩擦系数,增大磨损率。     

SiC颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损性能

制备了不同粒度和含量siC的铝基复合材料,与santana2000轿车用HFM605型非金属摩擦片材料配成摩擦副,于不同压力和速度条件下在MM-200型摩擦磨损试验机上进行干摩擦试验,研究了其摩擦磨损性能。结果表明:摩擦因数随摩擦压力的增大而下降;比较而言,在高速高压时摩擦因数最低;复合材料中SiC粒度和含量对摩擦因数影响不大;随着siC粒度减小、含量增大,复合材料的耐磨性能逐渐提高;热处理可以明显提高复合材料的摩擦因数和耐磨性能。     

纤维增强聚合物基摩擦材料的研究进展

阐述了纤维增强树脂基摩擦材料的摩擦磨损机制以及常用几种增强纤维的应用状况,综述了国内外目前纤维增强树脂基摩擦材料的研究现状,展望了纤维增强树脂基摩擦材料研究的发展趋势和前景.     

微米SiCp增强铝基复合材料摩擦磨损性能研究

以微米级(14μfm)SiCp和微米级Al粉(100～200目)为原料，采用冷压烧结和热挤压方法制备出不同体积分数的微米SiCp增强Al基复合材料，研究了它的耐磨性能。结果表明在较高载荷下，SiCp的体积分数为1．5％和5．0％的SiCp／Al基复合材料耐磨性比市售挤压态锡青铜QSn6．5—0．4和纯Al高得多，且随SiCp含量增加，复合材料的耐磨性能提高；磨损表面形成Al基体 弥散分布SiCp的理想耐磨组织。     

无石棉混杂纤维增强树脂基摩擦材料

研究了多种非石棉纤维经过混杂替代石棉制成的摩擦材料,并测定其摩擦磨损性能,确定了其中主要非石棉纤维的岩棉和钢纤维的最佳配合,并用蛭石增强摩擦材料的机械强度。从而不仅使摩擦材料的摩擦系数平稳、耐磨性增加、寿命延长,而且还可使对偶的磨损减少。经实际使用,该材料制成的制动片其综合性能优于石棉制动片。     

Al_2O_3含量对碳纤维增强纸基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用造纸工艺制备出4种不同Al2O3含量的碳纤维增强纸基摩擦材料.通过液体渗透法测试了摩擦材料的孔隙率.利用扫描电镜和金相显微镜观察试样形貌.通过惯量试验机研究了Al2O3含量对碳纤维增强纸基摩擦材料湿态摩擦磨损性能的影响.结果表明:碳纤维在树脂基体中均匀分散,形成了大小不一的贯穿性孔隙;Al2O3含量对摩擦材料的孔隙率影响较小;随着Al2O3含量的增大,摩擦力矩曲线趋于平稳,摩擦因数升高,磨损率增大.     

SiC颗粒增强ZA27基复合材料的摩擦磨损性能

用环－块式磨损试验机研究了同一体积分数（１０ｖｏｌ％）、５￣８０μｍ粒径ＳｉＣ颗粒增强ＺＡ２７基复合材料的摩擦磨损特性。发现复合材料的耐磨性为未增强基体的１５倍以上;中等尺寸（１０,２０μｍ）的颗粒对耐磨性具有最佳增强效果。     

不同工况下镍基自润滑材料的摩擦磨损性能

采用复压复烧工艺制备以Ni-Cu合金为基体的石墨自润滑复合材料,在Rtec高温摩擦磨损试验机上开展不同温度、载荷、介质环境条件下的摩擦磨损试验,利用三维形貌仪观察圆盘试样的磨损形貌并得出其材料的Archard磨损率。结果表明：随着载荷增大,摩擦因数略有减小,稳定性提高,磨损痕迹越来越明显;随着温度升高,摩擦因数先减小再增大,稳定性降低,磨损情况越来越严重;水介质环境下,摩擦因数变大,稳定性降低,磨痕宽度和深度明显变大;温度和介质环境对磨损率的影响更加明显,常温(25℃)水介质、高温(300℃)干摩擦、常温干摩擦工况下所得磨损率之比约为81∶37∶1。     

Al2O3增强粉末冶金铜基摩擦材料摩擦磨损性能研究

为提高铜基粉末冶金摩擦材料的耐磨性及制动效果,使用粉末冶金法（PM）制备氧化铝增强铜基摩擦材料,采用布氏硬度计、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散光谱仪（EDS）等测试手段以及摩擦磨损实验,研究氧化铝的掺杂对摩擦材料微观组织和摩擦行为的影响。结果表明：在制备的铜基摩擦材料中,氧化铝硬质颗粒在铜基体中分布均匀,由于硬质相的存在所形成位错钉扎效应对复合材料的硬度有大幅的提升,而对材料的密度有一定的消极作用。摩擦实验结果显示,氧化铝可以提高材料的摩擦因数并增强其耐磨性;且随着载荷的增大Al2O3-Cu复合材料的摩擦因数较高且稳定性较好,磨损率有明显的降低,表明氧化铝的掺杂对铜基材料有显著的增强效果。通过光学显微镜以及EDS分析得出,Cu基材料的主要磨损机制为氧化磨损和黏着磨损,而Al2O3-Cu材料的磨损机制为氧化磨损和磨粒磨损组成的混合磨损。