環(huán)保型高性能摩擦材料研究.pdf

1、近年來(lái)，在國(guó)際摩擦學(xué)界提出了生態(tài)摩擦學(xué)和環(huán)境摩擦學(xué)，以滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)環(huán)境保護(hù)和節(jié)約資源和能源的更高要求。目前石棉作為致癌物質(zhì)其環(huán)境污染問(wèn)題已被廣泛關(guān)注，但是作為石棉替代物的一些材料的危害卻也不容忽視。因此下一代的摩擦材料應(yīng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用環(huán)保型增強(qiáng)纖維。另外摩擦材料中重金屬對(duì)環(huán)境的污染以及噪音污染也是不容忽視的。研究重金屬組分的替代材料和減少摩擦材料的噪音也是環(huán)境友好摩擦學(xué)和生態(tài)材料學(xué)研究的主要研究?jī)?nèi)容。 研究高性能制動(dòng)閘片是大勢(shì)所趨，

2、新型高性能制動(dòng)閘片材料主要為準(zhǔn)高速列車(chē)(160-250km/h)和高檔轎車(chē)的盤(pán)式閘片而開(kāi)發(fā)。目前國(guó)際上時(shí)速250km/h以下的高速列車(chē)盤(pán)式片主要有兩類(lèi)：粉末冶金摩擦材料和有機(jī)合成摩擦材料。前者制動(dòng)性能好，但成本高，對(duì)制動(dòng)盤(pán)攻擊性大；后者相對(duì)成本低廉，廣泛用于客車(chē)車(chē)輛。當(dāng)前國(guó)內(nèi)有機(jī)合成摩擦材料的主要性能缺陷是：l密度大，2阻燃性能差，3高溫瞬時(shí)摩擦系數(shù)低且不穩(wěn)定。對(duì)后者，國(guó)內(nèi)主要研究仍然集中在提高樹(shù)脂耐熱的有機(jī)改性和無(wú)石棉增強(qiáng)纖維的混雜和

3、組合使用上。同時(shí)摩擦材料中重金屬對(duì)環(huán)境的污染以及噪音污染也是相當(dāng)嚴(yán)重，在國(guó)內(nèi)還未得到應(yīng)有的重視。 隨著我國(guó)客運(yùn)提速和汽車(chē)科技的進(jìn)步機(jī)動(dòng)車(chē)速度越來(lái)越高對(duì)摩擦材料的性能也將提出更高的要求，使用條件也更為苛刻。而目前國(guó)內(nèi)機(jī)車(chē)有機(jī)合成摩擦材料除要滿足環(huán)保要求外，其致命缺陷是300℃以上，摩擦系數(shù)穩(wěn)定性差，磨耗大，使用壽命短，亟待開(kāi)發(fā)新型高性能摩擦材料。 本研究主要通過(guò)添加可形成無(wú)機(jī)陶瓷相的粘結(jié)劑一組配方，并從環(huán)保角度盡量減少鋼纖

4、維等金屬材料和重金屬氧化物添加劑，在合作單位武昌車(chē)輛段實(shí)際試驗(yàn)檢測(cè)。首先通過(guò)定速摩擦試驗(yàn)測(cè)試第二相無(wú)機(jī)粘結(jié)劑對(duì)摩擦材料高溫摩擦性能的影響；接下來(lái)對(duì)定速摩擦試驗(yàn)后的摩擦材料進(jìn)行摩擦層樣品制備，樣品通過(guò)切割、超聲鉆孔、對(duì)粘、再超聲鉆孔、上銅管、慢速鋸切割、打磨、凹坑、離子減薄，最終制成。通過(guò)TEM對(duì)摩擦層的結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行分析，得到了一些摩擦層的形成和反應(yīng)機(jī)理，對(duì)摩擦層的生成成和作用進(jìn)行系統(tǒng)的分析。 從環(huán)境保護(hù)角度考慮，在自制的摩擦材