SiCp增强铝基复合材料与芳纶纤维增强摩擦材料摩擦副摩擦学特性与模型研究

对 Si Cp含量为 2 0 % (vol% )的铝基复合材料和芳纶纤维增强摩擦材料组成的摩擦副在干摩擦条件下的摩擦学特性进行了试验研究。试验表明 :摩擦副的摩擦系数受 Kevlar增强摩擦材料的热分解温度所控制 ,当温度低于2 0 0℃时 ,摩擦系数随滑动速度和温度增大而增大 ,并处于较高水平 ;当温度高于 2 0 0℃时 ,摩擦材料发生热分解 ,摩擦系数急剧下降到较低水平。摩擦材料具有磨损量和磨损率随滑动速度增加而减小的明显特征 ,摩擦副具有良好的耐磨性。建立了描述该摩擦副摩擦特性的数学模型。并用其解释了实验中的摩擦学现象。

影响炭纤维增强纸基摩擦材料孔隙率的因素研究

采用SEM和液体渗透法研究了炭纤维增强纸基摩擦材料孔隙的形成和影响孔隙率大小的因素,结果显示:炭纤维的架桥作用使摩擦材料形成孔隙,随着炭纤维含量增加,孔隙率增大,粘结剂树脂在摩擦材料中的弥漫和增大固化压力使材料孔隙率减小。试验结果对调节和控制炭纤维增强纸基摩擦材料的孔隙率有指导意义。

不同制动速度对碳纤维增强酚醛树脂基摩擦材料摩擦性能的影响

为了研究不同制动速度对碳纤维增强树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响,通过制备短切纤维(DQ)、平纹布铺层(TB)和2.5D深交联机织物(SJ)三种碳纤维预制体结构增强酚醛树脂基摩擦材料,测试了三种摩擦材料在不同制动速度下的摩擦系数、磨损率及制动时间,并结合微观表面形貌和磨屑形貌讨论了摩擦材料的摩擦磨损机理。结果表明:在相同的制动速度下,材料的摩擦系数基本表现为SJ>TB>DQ,深交联织物增强摩擦材料磨损量最低、制动时间最短。平纹布铺层和2.5D织物增强摩擦材料的摩擦系数受制动速度的变化影响较小,并稳定在0.35～0.45。随着制动速度的增加,短切纤维增强摩擦材料表面难以形成连续的摩擦膜,主要发生磨粒磨损;平纹布铺层和2.5D织物增强摩擦材料摩擦表面存在较完整的摩擦膜,磨损形式以粘着磨损为主。

SiCp增强铝基复合材料与Kevlar增强摩擦材料摩擦副摩擦磨损机理研究

采用盘销式摩擦磨损试验机,对SiCp含量为20vol％的铝基复合材料和Kevlar增强摩擦材料组成的摩擦副在干摩擦条件下的摩擦磨损机理进行了实验研究。结果表明:摩擦副在跑合过程中,铝基复合材料中的SiCp颗粒对较软的有机复合材料产生犁削和微观切削效应,磨损机理为铝基复合材料的硬质颗粒对较软的有机复合材料的磨粒磨损;在跑合后的磨损试验中,摩擦材料磨损表面呈现出粘着磨损和塑性变形特征,随着转动速度的增加,塑性流动加剧;摩擦副接触表面发生材料的相互转移,并在铝基复合材料表面形成转移膜,且在较高速度下转移膜更易形成;在高速条件下,摩擦材料表面可见从铝基复合材料的铝合金基体中脱离的SiCp颗粒和熔融迹象;摩擦材料的磨损机理主要为磨粒磨损、粘着磨损和塑性变形。