Al_2O_3和SiO_2质量分数配比对铜基粉末冶金制动材料摩擦磨损性能的影响

为了提高制动闸片的使用性能,采用粉末冶金技术制备Al_2O_3和SiO_2质量分数配比分别为2∶6、4∶4、6∶2和8∶0的铜基摩擦材料,测定其密度和硬度。用MM1000-Ⅱ型摩擦磨损试验机测试其摩擦磨损性能;用扫描电镜观察其表面的摩擦形貌,并分析其摩擦磨损机制。分析结果表明:随着Al_2O_3质量分数的增加,制动材料的孔隙率减小,布氏硬度增加。当制动初速度较低(2303 r/min)时,随着Al_2O_3质量分数的增加,制动材料的摩擦因数减小,耐磨性能逐渐提高;当制动初速度较高(5 757 r/min)时,随着Al_2O_3质量分数的增加,制动材料的摩擦因数减小,耐磨性能先升高后降低。     

钨含量对铜基摩擦材料性能的影响

为了探究钨含量对制动用铜基摩擦材料性能的影响,采用热压烧结工艺制备了不同钨含量的铜基摩擦材料,对其物理性能、力学性能和摩擦磨损性能进行了测试。研究表明,铜基摩擦材料的密度随着钨含量的增加而增大,而剪切强度和硬度先增大后减小。钨提高了材料磨损表面微凸体接触的结点强度,从而提高了材料的摩擦因数。适量的钨可以有效地减少磨损表面剥离,有助于在磨损表面形成连续完整的摩擦膜,从而稳定摩擦因数,减小磨损质量。当钨含量过高时,在高温摩擦过程中会产生严重的犁沟或微裂纹,导致摩擦因数剧烈波动和磨损质量增大。钨的质量分数为3%时,铜基摩擦材料在不同温度和压力下具有较为稳定的摩擦因数和较小的磨损质量。     

石墨含量对铜/石墨材料高速载流摩擦性能的影响

采用自制销盘式HST-100高速载流摩擦磨损试验机,对不同石墨含量的铜/石墨材料进行载流摩擦试验,考察其摩擦磨损性能和载流质量。用JSM-5610LV型扫描电子显微镜和能谱仪分析磨损表面,研究其摩擦磨损机理。研究结果表明:石墨质量分数为10%的铜/石墨复合材料的摩擦磨损性能好,不同速度下磨损率在1.2 mg.m-1左右,石墨质量分数为5%和10%的铜/石墨材料的载流效率为75%～85%,载流稳定性在20%左右,明显优于石墨质量分数为15%的铜/石墨材料;综合考虑,石墨质量分数为10%的铜/石墨复合材料的性能最好,该材料的摩擦磨损机制主要是塑性变形,含有电弧侵蚀。     

铁基粉末冶金制动摩擦材料耐磨性能的显微分析

利用摩擦磨损试验机对Al2O3短纤维增强的铁基粉末冶金制动摩擦材料进行了对比试验,讨论了不同孔隙度铁基粉末冶金材料的磨损性能,提出了采用摩擦试验后试样的磨损质量密度表示材料持久耐磨性能的观点.用扫描电镜及能谱仪等手段对摩擦表面进行微观分析,阐述了铁基粉末冶金制动摩擦材料的磨损机理,为制动摩擦材料的成分和微观组织结构设计提供了依据.     

造粒氧化锆增强复合材料的摩擦学性能及优化

摩擦材料是汽车、航空等领域的关键制动材料,为了提高摩擦性能的有效性和稳定性,该文采用定速式摩擦磨损试验机研究了造粒氧化锆对摩擦材料摩擦磨损性能的影响,采用偏好指数选择(preference selection index, PSI)法进行了综合摩擦学性能优化,结果表明:当造粒氧化锆质量分数为10%时,复合材料的综合摩擦学性能最优,摩擦系数达到0.49。综合考察了磨损率、摩擦系数、恢复率、衰退率、稳定系数、摩擦波动和变化系数等因素在衰退和恢复测试过程中的变化规律,并通过对磨损表面的观察分析了造粒氧化锆增强复合材料的摩擦磨损机理,证明了稳定接触区的形成有利于获得优异摩擦系数和低磨损率。     

石墨/聚醚醚酮复合材料的制备及其性能研究

采用快速热压烧结法制备了纯聚醚醚酮(PEEK)及石墨改性聚醚醚酮(GP/PEEK)复合材料。对比探究了纯PEEK和GP/PEEK复合材料的硬度、导热性能、摩擦学性能及抗摩擦静电性能等。结果表明：GP的加入虽会降低GP/PEEK复合材料的邵氏硬度,但显著提高了GP/PEEK复合材料的导热系数。同时,GP的加入也会影响复合材料的摩擦学性能。GP/PEEK复合材料的摩擦因数均低于纯PEEK材料,当石墨质量分数为15%时,15%GP/PEEK复合材料的减摩性较纯PEEK提高了59.5%;但GP/PEEK复合材料的耐磨性较纯PEEK下降。GP/PEEK复合材料的磨损机制以粘着磨损和磨粒磨损为主。当石墨质量分数15%时,15%GP/PEEK复合材料的摩擦静电现象几乎全部消失。     

45#钢在含有微米级二硫化钼的18#齿轮油中的摩擦磨损性能

通过45#钢在二硫化钼质量分数分别为0％,0．5％,1％,1．5％,2％的18#齿轮油润滑的5种工况下,进行不同载荷的滑动摩擦试验,比较其摩擦磨损性能并分析磨损机制。结果表明,载荷为300N时,二硫化钼质量分数为2％的18#齿轮油中45#钢磨损量比其在基础油工况下降低了43．5％,摩擦系数降低了33．1％。二硫化钼质量分数为2％时18#齿轮油的抗摩擦磨损性能最好。     

纳米炭黑/聚酰亚胺复合材料的摩擦磨损性能

采用原位聚合法制备纳米炭黑(CB)/聚酰亚胺(PI)复合材料,使用摩擦磨损试验机、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料进行表征,并考察润滑条件、载荷、线性滑动速率对复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明:在油润滑、高载荷以及高滑动速率条件下复合材料的摩擦磨损性能较好;随着CB质量分数的提高,纳米CB/PI复合材料的摩擦磨损性能得到提高。当纳米CB质量分数为4.5%时,纳米CB/PI复合材料摩擦因数为0.146,磨损率为2.29×10-14m3/(N·m)。     

纳米铜对酚醛树脂及摩擦材料性能的影响

采用原位同生法成功地制备了纳米铜改性酚醛树脂.利用X射线衍射分析和透射电子显微镜对所制备的树脂进行了表征,结果显示酚醛树脂中的纳米铜粒子分散良好,粒径为10～40nm.通过热重分析、冲击试验和摩擦试验,分别研究了纳米铜对酚醛树脂及摩擦材料性能的影响,结果表明:随纳米铜含量的增加,酚醛树脂的初始分解温度和半分解温度先升高后降低,在其质量分数为7%时分别达到最大值;随纳米铜含量的增加,摩擦材料的冲击强度先增大后下降,在其质量分数为5%时达到最大值;纳米铜可改善摩擦材料的摩擦磨损性能,尤其在高温下可使摩擦材料的热衰退明显减轻,磨损率显著下降.     

TiC/ZA43复合材料耐磨性能的试验研究

采用原位接触反应法制备了ＴｉＣ／ＺＡ４３复合材料,并对其在干摩擦和预先滴油润滑条件下的摩擦摩损性能进行了试验研究,同时还用扫描电子显微镜对试样磨损表面形貌进行了观察,进而对材料的磨损机理作为分析与讨论,结果表明,随着ＴｉＣ质量分数的增大,ＴｉＣ／ＺＡ４３复合材料的耐磨性能提高,ＺＡ４３合金的磨损机理是以严重的犁削和磨损为主,而ＴｉＣ／ＺＡ４３复各材料的磨损机理则以轻微的犁削和氧化磨损为主。     

钛酸钾晶须增强聚醚砜复合材料的制备及正交试验

利用正交试验方法,通过物理共混、模压成型工艺,制备了聚醚砜耐磨材料,通过方差分析对材料的耐磨性能进行了研究.研究结果表明,钛酸钾晶须的加入能够明显改善复合材料的摩擦磨损性能,其改善程度同晶须的质量分数相关;当钛酸钾晶须的质量分数约为20 wt%时,聚醚砜复合材料的摩擦系数及磨损率最低.     

Al_2O_3和SiO_2质量分数配比对铜基粉末冶金制动材料摩擦磨损性能的影响

为了提高制动闸片的使用性能,采用粉末冶金技术制备Al_2O_3和SiO_2质量分数配比分别为2∶6、4∶4、6∶2和8∶0的铜基摩擦材料,测定其密度和硬度。用MM1000-Ⅱ型摩擦磨损试验机测试其摩擦磨损性能;用扫描电镜观察其表面的摩擦形貌,并分析其摩擦磨损机制。分析结果表明:随着Al_2O_3质量分数的增加,制动材料的孔隙率减小,布氏硬度增加。当制动初速度较低(2303 r/min)时,随着Al_2O_3质量分数的增加,制动材料的摩擦因数减小,耐磨性能逐渐提高;当制动初速度较高(5 757 r/min)时,随着Al_2O_3质量分数的增加,制动材料的摩擦因数减小,耐磨性能先升高后降低。     

摩擦配副和摩擦参数对TC29钛合金摩擦磨损性能的影响

钛合金是航空航天、军工、生物等领域重要使用材料之一,但其摩擦磨损性能较差,限制了其在摩擦工况下的应用。对比测试了TC29钛合金在不同摩擦配副和摩擦参数下的摩擦磨损性能。研究结果表明：与GCr15钢对磨时,TC29钛合金的摩擦磨损程度明显高于其与TC29钛合金对磨时的摩擦磨损程度;与GCr15钢对磨时,TC29钛合金的主要磨损机制为磨粒磨损和剥层磨损,与TC29钛合金对磨时,其主要磨损机制为黏着磨损;载荷和对磨转速的增加均会加剧TC29钛合金的摩擦磨损,但具体摩擦磨损的程度受摩擦配副情况及相应的磨损机制的影响。     

EVA/EPDM交联发泡材料摩擦磨损行为研究

利用DIN磨耗机和止滑性能测试仪研究了乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)与三元乙丙橡胶(EPDM)不同共混组成共混物(EVA/EPDM)的交联发泡材料的摩擦磨损行为过程.发现随着EPDM的质量分数从0增加到50%,其摩擦系数逐渐增大;而当EPDM质量分数为20%时磨耗体积达到最大值,随后减小.发泡剂和交联剂用量的变化对摩擦系数影响不大.这是由于材料各组分分子结构、材料微观泡孔结构和材料力学性能的变化引起的,而材料的摩擦和磨损又相伴相生相互影响.     

蛤蜊壳粉在有机陶瓷型摩擦材料中的应用研究

以酚醛树脂为基体，氧化镁为固化剂，针状硅灰石为纤维增强体，蛤蜊壳粉、锆英石、重晶石、钛酸钾片晶为填料，石墨为固体润滑剂，蛭石为降噪剂，设计了含蛤蜊壳粉的陶瓷型有机摩擦材料配方。用蔡斯（Chase）摩擦试验机测定了摩擦材料的摩擦性能，用可拓评价法分析了蛤蜊壳粉对摩擦系数和磨损率的影响。实验结果表明，蛤蜊壳粉可以在摩擦材料中应用。     

基体成份对铜基摩擦材料性能的影响

研究了添加铝粉或锡粉以及用６－６－３青铜粉全部或部分代替铜粉所制得的粉末冶金铜基摩擦材料，分析了基体成份对材料硬度、摩擦因数和磨损量的影响．研究结果表明：与纯铜基材料相比，铝含量为３．５％（质量分数）或含少量６－６－３青铜粉的摩擦材料，在低转整、小比压时，摩擦因数不降低，而磨损量减小，硬度得到提高；含锡摩擦材料的摩擦因数和磨损量都急剧降低，但硬度增加．     

树脂粘结剂含量对汽车摩擦材料性能的影响

选定国产改性酚醛树脂作为汽车摩擦材料树脂粘结剂基体,研究了不同树脂含量对材料机械性能和摩擦磨损性能的影响,并通过ＳＥＭ 和ＥＤＡＸ表观分析来确定摩擦材料中树脂粘结剂的最佳含量．研究结果表明：在所选定的６ ％ ～１４％ 树脂含量（质量分数）范围内,材料的冲击强度都能满足使用要求．树脂含量在１４％ 及其以上时,材料高温热衰退严重,导致摩擦因数下降,高温磨损加剧,磨损量上升;在树脂含量过高或过低时,材料将因粘结剂量过少或树脂高温分解导致粘结力下降,使增强纤维存在拔出现象,导致摩擦因数不稳定,材料磨损加剧．综合各项性能,得出：摩擦材料中基体树脂用量不宜太多,其含量以８％ ～１２ ％ 为佳,其中以８％ 为最佳．该结论在桑塔纳轿车无石棉盘式刹车片的研制中得到验证     

高速载流摩擦试验机的研究与应用

为满足我国高速电气化铁路的发展要求,研制新型的高速列车受电弓-滑板材料的试验研究。我们研制了HST-100型高速载流摩擦磨损试验机,其主要性能完全满足模拟高速铁路实际工况下的速度、载荷及电流等参数的要求,能够对不同材质的摩擦配副材料进行高速工况条件下的载流摩擦磨损试验。     

MM-1000摩擦磨损试验机在汽车制动材料研发中的应用

简要阐述了小样缩比制动试验在材料研发中的应用现状,比较了不同小样试验机的工作原理和优缺点,并采用MM-1000摩擦磨损试验机对矿用自卸车的刹车片进行制动性能测试,检测项目完全符合GB5763-2008的标准要求.研究结果表明：MM-1000系列试验机的模拟制动试验原理具有科学性和合理性,可用于飞机、汽车、火车及工程机械等行业摩擦副材料的配方、工艺研究,摩擦磨损规律和机理探索及产品的质量控制和性能评定.采用计算机技术实现试验程序完全自动控制和数据处理,使MM-1000Ⅱ试验机更具先进性和实用性,具有推广价值.     

成型工艺对树脂基摩擦材料及其摩擦学性能的影响

以碳纤维2.5D浅交弯联结构为预制体,分别采用树脂传递成型工艺(RTM)和热压成型工艺(HPM)制备了碳纤维增强酚醛树脂基摩擦材料.通过MS-T3001摩擦磨损试验机考核了材料的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜、激光三维形貌扫描仪观测了材料的磨损形貌,对比分析了两种成型工艺对材料摩擦学性能的影响.结果表明:随着滑动速度和工作载荷的增大,材料的摩擦系数均减小.热压成型工艺成型摩擦材料的主要磨损形式为磨粒磨损,摩擦系数0.085~0.130,磨损率1.5×10-8 g·N-1·m-1.树脂传递成型工艺成型摩擦材料的主要磨损形式为黏着磨损和疲劳磨损,摩擦系数0.075~0.120,磨损率7.5×10-8 g·N-1·m-1.