复合矿物纤维增强低树脂基摩擦材料性能研究

以复合矿物纤维为主要增强纤维,采用一次热压成型技术,制备出不同复合矿物纤维含量的低树脂基摩擦材料,利用洛氏硬度计测量其洛氏硬度、定速式摩擦试验机测试其摩擦磨损性能,探究复合矿物纤维含量对低树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响;采用扫描电子显微镜观察磨损表面的微观形貌,进行磨损机制的探讨。结果表明:复合矿物纤维能显著提高低树脂基摩擦材料的摩擦因数,且适当复合矿物纤维含量的低树脂基摩擦材料具有良好的摩擦热稳定性,但在高温试验下,过多的复合矿物纤维会使低树脂基摩擦材料出现严重的热衰退现象;随着复合矿物纤维含量的增多,洛氏硬度硬度先平稳后下降,摩擦因数呈先升后降状态,磨损率先平稳缓慢增加,后剧烈增加。SEM分析表明,在高温试验下,随着复合矿物纤维含量的升高,低树脂基摩擦材料的磨损形式逐渐从黏着磨损和磨粒磨损转化为热分解磨损、脆性脱落和磨粒磨损。

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。

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。

工艺参数对低树脂基刹车片性能的影响

以正交试验法进行工艺参数设计,采用一次热压成型技术制备出低树脂基刹车片;利用多种分析测试设备测定低树脂基刹车片的摩擦磨损性能和机械物理性能;借助正交极差分析法判定各工艺参数对性能的影响程度,并观察磨损表面和磨屑的微观形貌。研究表明:热压温度对摩擦因数的影响最大,采用160℃热压温度处理的试样摩擦因数较高;固化时间对磨损率的影响最大,采用11 h固化时间的试样磨损率较低;压力对硬度的影响最大,采用22 MPa压力的试样硬度大;固化时间和热压温度都影响剪切强度,在一定范围内,固化时间越长热压温度越高则剪切强度越高。

芳纶浆粕含量对低树脂基刹车片摩擦磨损性能的影响

通过模压法制备混杂纤维增强低含量改性酚醛树脂基刹车片试样,探究不同芳纶浆粕含量对低树脂基刹车片摩擦磨损性能和主要磨损机制的影响。结果表明,芳纶浆粕能显著提升低树脂基刹车片的抗热衰退性能,提高热衰退发生温度;在高温区间(≥200℃),芳纶浆粕能增强摩擦层强度,吸附磨屑,有效降低磨损率;芳纶浆粕含量不同会改变低树脂基刹车片的主要磨损机制,芳纶浆粕质量分数为0%和1%的试样主要磨损机制为扩展性的表面疲劳磨损,芳纶浆粕质量分数为2%的试样主要磨损机制为非扩展性的表面疲劳磨损,芳纶浆粕质量分数为3%的试样主要磨损机制为黏着磨损。