碳质双层纸基摩擦材料的制备与性能表征

使用造纸工艺制备了一种碳质双层纸基摩擦材料,采用TG-DTA热分析、惯量摩擦试验和定速摩擦试验研究了摩擦材料的耐热性能和摩擦磨损性能,获得了碳质双层纸基摩擦材料的静摩擦力矩曲线.试验结果显示,碳质双层纸基摩擦材料耐热性能良好,动摩擦稳定,静摩擦系数低,磨损率小,载荷适应性强,是一种适合于在高载荷条件下使用的低静/动摩擦系数比纸基摩擦材料.

碳纳米管双层纸基摩擦材料研究

采用湿法成型工艺制备出纸基摩擦材料支撑层预制体,按照功能化设计原则,以多壁碳纳米管对其表面涂覆形成摩擦层,获得碳纳米管双层纸基摩擦材料。利用扫描电镜、热重分析仪、摩擦性能试验机分别研究了其表面形貌、耐热性能和摩擦磨损性能。结果表明:与普通单层纸基摩擦材料相比,碳纳米管双层纸基摩擦材料表面变得更加平整,孔隙率降低;耐热性能改善;摩擦力矩曲线的中间部分增高,尾部翘起程度降低,摩擦系数及其稳定性提高,磨损表面的犁沟现象明显减弱,耐磨性提高。

传统摩擦材料引入导热层对接触面温度的影响

在传统摩擦材料中引入导热层,在保证制动效果的前提下,既降低了材料的摩擦热,又提高了材料的性能。采用MPX-2000型磨损试验机和有限元模拟考察双层摩擦材料不同导热层厚度(1.5、3.0、4.5、6.0和7.5 mm)与不同导热系数(2、4、6、8和10 W/(m·K))对表面最高温度的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)对摩擦材料的磨损表面形貌进行分析。结果表明:引入导热层后,摩擦表面最高温度(18℃)和磨损率(29.6%)均降低。同时研究发现,增加导热层厚度摩擦材料的接触面温度降低,导热层厚度越大,导热系数影响的效果越明显。