环保型NAO刹车片的摩擦磨损行为和力学性能

采用成本低廉的纺织废料纤维作为组成原料制备环保型无石棉有机物(NAO)刹车片,研究了不同纺织废料纤维含量对刹车片的结构与摩擦磨损性能的影响。结果表明:纺织边角料复合NAO刹车片结构均匀致密,主要含有SiO_(2)、CaCO_(3)、BaSO_(4)3种晶相。在钢球作为摩擦对偶件往复摩擦条件下,随着w纺织纤维从0增加到6%,刹车片的摩擦系数从0.52降低到0.33,磨损速率从0.787 mm 3·m^(-1)·kN^(-1)降低到0.233 mm 3·m^(-1)·kN^(-1),耐磨性提高,磨损机制主要是疲劳磨损;刹车片的硬度从34 HR增加到57 HR,抗弯强度从21.85 MPa增加到51.76 MPa,从纺织纤维复合NAO刹车片断口中可以看出,韧性纺织纤维的加入改善了刹车片各组分界面结合,提高了强度,从而表现出更优异的耐磨性能。

时速300km高速列车铜基粒子强化闸片的研究

通过粉末冶金工艺,制备了铜基粒子强化材料,材料由金属基体铜、铁、铝、锡和多种高硬度陶瓷粒子以及石墨、二硫化钼构成。利用定速摩擦试验机在摩擦压力为0.45~0.9 MPa、模拟列车速度为50~300km.h-1的实验条件下,对制备的材料进行了摩擦性能测试。结果表明:该材料在定速摩擦条件下的摩擦系数大都处于或高于国际铁路联盟(UIC)标准的上限。在1∶1制动动力试验台上,对用该材料制造的高速列车制动闸片进行最高时速达300 km的工况测试。结果表明:该制动闸片的摩擦系数完全处于UIC标准的控制范围内,磨损率为0.37 cm3.MJ-1,并且产生的噪音低,振动小,导热性好,适合在时速300 km的高速列车上使用。

从制动副的摩擦磨损特性看陶瓷基刹车片的性能优势

汽车刹车片材料的摩擦磨损特性影响着车辆制动的安全性、舒适性与衬片的更换周期。从安全可靠性的角度来看,人们希望制动副在高温下仍能保持较高的摩擦系数(即有足够的制动摩擦力矩)。通过对制动副摩擦磨损特性的分析,得出制动副对刹车片的基本要求,并对陶瓷基刹车片的性能优势和发展趋势作出评价,对我国汽车制动摩擦材料的发展起到了深远的影响。

冷压盘式刹车片摩擦磨损性能的研究

采用ＭＭ－１０００型摩擦试验机、定速式摩擦试验机和台架试验机研究了冷压盘式刹车片的摩擦磨损性能．结果表明：采用冷压工艺制造的刹车片材料的摩擦磨损性能较好，摩擦系数在不同压力、速度和温度下较稳定，在汽车盘式刹车片中试用性能良好．根据刹车片的使用工况，利用ＭＭ－１０００型摩擦试验机进行小样模拟试验，所得测试结果与台架试验有较好的一致性．

汽车制动盘用铝基复合材料摩擦磨损研究进展

传统汽车的轻量化可显著降低燃油消耗,减少尾气排放。纯电动新能源汽车的轻量化,对提升续航里程,延长电池的使用寿命,降低使用成本更是具有重要意义。汽车制动盘作为簧下转动部件,其轻量化效果更为明显。铝基复合材料是制备轻量化汽车制动盘的关键材料之一,具有密度小、比强度和比刚度高等优点,其摩擦磨损性能是影响材料能否批量应用的重要因素。本文对国内外有关汽车制动盘用铝基复合材料摩擦磨损的研究现状进行了综述,分别介绍了铝基复合材料(增强颗粒种类、含量、尺寸、形状等)、汽车刹车片(增磨颗粒、增强纤维)以及使用工况对摩擦副摩擦磨损性能的影响,展望了未来的研究开发方向,以期为开发量产的铝基复合材料制动盘提供参考。

轨道车辆制动闸片摩擦块跑合阶段磨损分析

目的在轨道车辆制动闸片摩擦块的使用过程中,目前认为当接触面积达到85%即跑合完成,这种判定标准缺少理论支撑。通过深入分析跑合阶段的摩擦学行为,确定跑合结束时的摩擦学行为特点,为判定轨道车辆制动闸片摩擦块跑合完全与否提供理论判据,同时也为缩短跑合时间、延长摩擦块磨损寿命提供理论支撑。方法利用自行研制的盘型制动系统制动性能试验台进行制动闸片摩擦块的跑合试验,记录制动闸片摩擦块跑合过程中的接触压力、接触面积、磨损量和界面损伤等摩擦学行为变化情况。利用ABAQUS建立有限元模型,通过UMESHMOTION子程序和ALE自适应网格划分技术,基于Archard磨损模型实现考虑摩擦块磨损累积的跑合阶段摩擦学行为分析。结果跑合初期接触压力不均匀导致切入端迅速磨损,宏观接触面积增加使平均接触应力迅速减小;在跑合中期,产生的磨屑不断累积并压实,宏观接触面积增加幅度逐渐减慢,平均接触应力减小速率减缓;在跑合后期,宏观接触面积增加幅度进一步放缓,磨屑的压实与破坏达到一个动态平衡,平均接触应力保持稳定。结论根据跑合过程中平均接触应力先迅速减小、后缓慢减小、最后保持不变的特点,可将轨道车辆制动闸片摩擦块的跑合过程划分为迅速跑合阶段、过渡跑合阶段和稳定跑合阶段。因此,跑合阶段完成的判定标准为平均接触应力保持不变,即进入稳定跑合阶段。在本文的试验工况下,发现当摩擦块接触面积达到名义接触面积的90%时跑合完成。

解析汽车刹车片中的陶瓷基摩擦材料

随着人们对刹车片的性能要求越来越高,很多的摩擦材料都在不断的发展过程中被另外一种刹车材料所替代,而陶瓷基摩擦材料凭借其自身的优良性质而受到了人们的广泛关注。文章主要研究了汽车刹车片中的陶瓷基摩擦材料的性能。通过研究可以看出,当钛酸钾晶须增加时,陶瓷基摩擦材料的密度、硬度和抗压能力都会有所提升;当钛酸钾晶体的含量适中时,陶瓷基摩擦材料性能最佳;钛酸钾晶须使摩擦材料的各种性能都比较稳定,是一种实用性很强的晶须。钛基晶须具有很好的性能,各方面都很优秀,不仅具有良好的化学性质,而且非常的不易腐蚀,也很少产生磨损的现象,硬度适中,具有石棉不具备的性能,被世界公认是石棉的代替者之一。

铜基粉末冶金/Q235B摩擦副载流摩擦磨损性能

磁浮列车中部分制动闸片在服役时一直处于受流状态,导致材料磨损加剧,影响闸片的服役寿命。为研究中低速磁悬浮列车制动闸片在受流工况下的摩擦磨损性能,以制动闸片使用的铜基粉末冶金材料和刹车盘使用的Q235B材料为摩擦副,研究不同制动速度下铜基粉末冶金/Q235B摩擦副的载流摩擦磨损行为。结果表明:无电流时随着滑动速度的增大,摩擦因数及磨损率整体呈现下降的趋势,载流时随着滑动速度的增大,摩擦因数整体呈现下降的趋势,而磨损率则整体呈现上升的趋势;无电流时磨损后的铜基粉末冶金材料表面覆盖着一层靛色的第三体层,该第三体层低速时主要以颗粒状为主,随着速度的增加逐渐被压实成连续致密状,高速时因黏着磨损加剧使得连续致密状第三体被破环,导致材料的摩擦因数和磨损率呈现反向增长的趋势;载流下磨损后的铜基粉末冶金材料表面出现了以机械磨损为主和以电弧烧蚀为主的2个区域,其中以机械磨损为主的区域依然是由靛色的第三体层组成,而以电弧烧蚀为主的区域表面则覆盖了一层金色熔融状物质,并且随着速度的增大,烧蚀区面积也逐渐增大。

树脂粘结剂含量对刹车材料性能的影响

采用热压烧结技术制备了不同含量腰果壳油(CNSL)改性酚醛树脂基刹车片,研究树脂含量对刹车片力学性能和制动性能的影响,采用扫描电镜JSM-IT300对试样磨损表面进行分析。结果表明:腰果壳油改性树脂基刹车片的密度随着树脂含量的增加略微减少,硬度随着树脂含量的增加明显增大;摩擦系数随着制动压力与速度的增加先增加后减少,树脂含量在(26~28)%时,刹车片在不同制动工况下,摩擦性能较为稳定;低树脂含量试样(Ⅰ、Ⅱ)磨损机理为磨粒磨损,磨损较大;高树脂含量试样(Ⅲ、Ⅳ)摩擦表面形成较好的摩擦膜,摩擦稳定且磨损较小;制动压力与速度的增加有助于摩擦膜的形成。

铜基-碳纤维刹车片摩擦材料的制备及性能

以弥散铜为基体,镀铜碳纤维为增强润滑相,通过冷压烧结制备出铜基碳纤维刹车片材料。采用扫描电子显微镜观察了铜基刹车片材料的显微组织、拉伸断口及磨损形貌,并对材料的硬度、抗拉强度、摩擦因数及磨损量进行了测试分析。结果表明:碳纤维在基体中分布均匀,与基体结合良好;碳纤维的添加能提高铜基刹车片材料的硬度和抗拉强度,降低摩擦因数,提高材料的耐磨性,试验得出最佳的碳纤维质量分数为0.5%~0.7%。