混杂纤维增强少金属型摩擦材料及其性能研究

发布时间：2017-09-06 20:31

  本文关键词：混杂纤维增强少金属型摩擦材料及其性能研究

  更多相关文章： 混杂纤维 摩擦材料 摩擦磨损 配方设计 工艺优化

【摘要】：汽车工业的高速发展对摩擦材料的制动性能、环保性和经济性提出了更高的要求。目前,传统的摩擦材料不能完全满足以上要求,因此,加快新型高性能摩擦材料的研制一直是国内外研究的热点。本文利用正交试验法对增强纤维含量进行配方优化设计,采用一次热压成型制备出混杂纤维增强少金属型摩擦材料,使用各种试验设备测定摩擦材料的摩擦磨损性能和机械物理性能;利用正交极差分析法,研究各种增强纤维对摩擦材料性能影响;采用模糊综合评价法优选出最优配方;借助微观形貌分析,研究高温磨损机制。结果表明:复合矿物纤维对摩擦系数的影响最大,能显著提高低温摩擦系数;芳纶浆粕能具有较好的耐热性,能减少摩擦材料的热衰退;相同质量分数的芳纶浆粕和六钛酸钾晶须具有较强的协同增强效应,能提高摩擦系数;铜纤维对磨损率的影响最大,其具有较高热导率,能在摩擦界面形成铜转移膜,具有稳定摩擦系数并有效降低磨损率的作用。S4配方(芳纶浆粕4wt.%、六钛酸钾晶须3wt.%、复合矿物纤维15wt.%和铜纤维18wt.%)的模糊综合评价值最高,具有最佳的综合性能。增强纤维作为承载主体对高温磨损机制有很大的影响。增强纤维含量少时,有成块的基体脱落,呈热分解磨损、黏着磨损;复合矿物纤维和铜纤维共同作为承载主体时,呈热分解磨损和磨粒磨损;复合矿物纤维作为承载主体时,呈热分解磨损、疲劳磨损和磨粒磨损;铜纤维作为承载主体时,呈磨粒磨损。针对最优配方利用正交试验法对热压温度、热处理时间和热压力进行工艺参数优化,研究工艺参数对摩擦材料性能的影响,筛选出最优配方的优化工艺参数。结果表明:针对S4配方,工艺参数中热压温度对摩擦系数的影响最大,热处理时间对磨损率和剪切强度的影响最大,热压力对硬度的影响最大。S4配方的最优工艺参数为:160℃×300s×20MPa的热压工艺参数和180℃×11h的热处理工艺参数,优化后的参数虽然热处理时间变长,但可以提升耐磨性和剪切强度。
【关键词】：混杂纤维 摩擦材料 摩擦磨损 配方设计 工艺优化
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U465;TB39
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-23
• 1.1 引言9
• 1.2 摩擦材料的组分构成和性能要求9-14
• 1.2.1 摩擦材料的组分构成9-11
• 1.2.2 摩擦材料的性能要求11-12
• 1.2.3 影响摩擦材料摩擦性能的因素12-14
• 1.3 摩擦材料的摩擦机理与磨损类型14-16
• 1.3.1 摩擦机理14-15
• 1.3.2 磨损类型15-16
• 1.4 汽车摩擦材料发展概述16-20
• 1.4.1 石棉摩擦材料16-17
• 1.4.2 无石棉摩擦材料17-20
• 1.5 本文选题意义和主要研究内容20-23
• 1.5.1 选题的意义20-21
• 1.5.2 主要研究内容21-23
• 第二章 摩擦材料组分选择及试样制备23-29
• 2.1 原材料23-26
• 2.1.1 有机粘结剂的选择23
• 2.1.2 增强纤维的选择23-26
• 2.1.3 填料的选择26
• 2.2 主要实验设备26-27
• 2.3 试样制备流程27-29
• 第三章 摩擦材料性能测试分析29-33
• 3.1 摩擦磨损性能29-31
• 3.1.1 定速试验机29-30
• 3.1.2 试验条件30
• 3.1.3 试验步骤30-31
• 3.2 机械物理性能31-32
• 3.2.1 洛氏硬度31
• 3.2.2 剪切强度31-32
• 3.3 微观形貌分析32-33
• 第四章 摩擦材料配方优化设计33-53
• 4.1 配方设计的意义33
• 4.2 配方设计的方法33-38
• 4.2.1 正交试验设计法33-34
• 4.2.2 模糊综合评价法34-38
• 4.3 配方设计结果38-47
• 4.3.1 性能测试结果38-39
• 4.3.2 正交极差分析39-45
• 4.3.3 模糊综合评价值45-47
• 4.4 磨损机制的分析47-53
• 第五章 摩擦材料工艺参数优化设计53-61
• 5.1 工艺参数设计53-54
• 5.2 工艺参数试验方法54
• 5.3 结果及分析54-61
• 5.3.1 性能测试结果54-55
• 5.3.2 工艺参数对性能的影响55-59
• 5.3.3 最优工艺参数59-61
• 第六章 主要结论与展望61-63
• 6.1 主要结论61-62
• 6.2 展望62-63
• 致谢63-65
• 参考文献65-69
• 攻读学位期间取得的研究成果69

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;摩擦材料及其制备方法[J];技术与市场;2008年05期

2 李兵;杨圣岽;曲波;李欣欣;郑阳;邢继龙;;汽车摩擦材料现状与发展趋势[J];材料导报;2012年S1期

3 许庆衍;摩擦材料在工作条件下无机和有机组分的变化[J];非金属矿;1981年01期

4 秦耀宗;少石棉基摩擦材料[J];非金属矿;1982年03期

5 俞佩琛;摩擦材料热影响机理研究综述[J];非金属矿;1983年02期

6 张忠莹;鲁乃光;;粉末冶金摩擦材料综述[J];粉末冶金技术;1986年03期

7 徐贡臣;我国摩擦材料工业发展构想[J];中国建材;1989年01期

8 李兆龙;沈京勇;;硅灰石在车辆摩擦材料中的应用[J];今日科技;1989年12期

9 罗一新;工业发达国家摩擦材料发展动态[J];湖南大学邵阳分校学报;1991年01期

10 李淑温,陈俊会;新型摩擦材料——酚醛半金属制动片[J];塑料工业;1991年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 史宝平;;国际高性能摩擦材料的发展现状和趋势[A];第十一届中国摩擦密封材料技术交流暨产品展示会论文集（摩擦卷）[C];2009年

2 孟学明;;中国粉末冶金摩擦材料工业现状及发展对策[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展（上册）[C];2001年

3 王云鹏;马云海;佟金;杨亚洲;;硅灰石/海泡石纤维混杂增强摩擦材料的摩擦学行为[A];2006年全国电子显微学会议论文集[C];2006年

4 江世履;;摩擦材料国际标准与国外先进标准最新动态[A];第九届中国摩擦密封材料技术交流暨产品展示会论文集[C];2007年

5 徐仁泉;周惠昌;;摩擦颗粒在摩擦材料中的应用[A];第九届中国摩擦密封材料技术交流暨产品展示会论文集[C];2007年

6 梁志才;;合成摩擦材料的弹性模量对车轮热裂影响的研究[A];第二次全国摩擦磨损润滑学术会议论文集[C];1979年

7 赵持中;;专用酚醛树脂特性及对摩擦材料性能的影响[A];第九届中国摩擦密封材料技术交流暨产品展示会论文集[C];2007年

8 徐仁泉;周纪冬;陈旭晔;王海东;;抛光氧化铝在摩擦材料中的应用[A];第九届中国摩擦密封材料技术交流暨产品展示会论文集[C];2007年

9 施俭亮;付业伟;朱文婷;费杰;;类陶瓷耐高温摩擦材料的研究[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年

10 曾天卷;;玻纤摩擦材料发展前景探视[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会玻璃纤维材料论文集[C];2003年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 特约记者邓大贵 驻湖北记者李文聪;湖北枣阳成第二大摩擦材料生产基地[N];中国建材报;2011年

2 曹献坤 姚安佑;开发高性能摩擦材料迫在眉睫[N];中国机电日报;2001年

3 本报记者 冯淑娟;老手新手角力中都成强手[N];中国汽车报;2002年

4 本报记者 冯淑娟;摩擦材料向非金属化方向发展[N];中国汽车报;2002年

5 记者 潘杰;中国迈向世界摩擦材料大国[N];中国化工报;2006年

6 钟志敏;杭城摩擦材料100%股权13185万元成功转让[N];中国证券报;2008年

7 故城县工业经济联合会;故城县摩擦材料行业2009年经济运行情况分析[N];衡水日报;2010年

8 本报记者 邝小平;刹车片，，别与国际市场摩擦[N];广东科技报;2005年

9 本报记者 潘杰;小行业大作为[N];中国化工报;2006年

10 中国摩擦密封材料协会　谭康;以人为本崇尚环保[N];中国建材报;2002年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 马洪涛;Fe-Al金属间化合物基摩擦材料制备与摩擦磨损机制研究[D];山东大学;2005年

2 员荣平;制动摩擦材料的性能评价、环境友好性和摩擦机理研究[D];北京化工大学;2010年

3 韩野;陶瓷纤维摩擦材料的制备及摩擦机制研究[D];中国海洋大学;2008年

4 曲焱炎;超声驱动微摩擦机理分析及各向异性摩擦材料研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

5 赵小楼;摩擦材料缩比试验原理及试验方法和测试设备研究[D];吉林大学;2007年

6 王晔;高铁制动用粉末冶金摩擦材料的制备及性能研究[D];北京科技大学;2015年

7 付传起;铜包铁（Fe-20Cu）基摩擦材料的组织及性能研究[D];大连海事大学;2012年

8 吴耀庆;树脂基复合摩擦材料摩擦磨损机理研究及有限元模拟[D];中国地质大学;2013年

9 田秀;真空低温下超声马达性能及其摩擦材料的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

10 王发辉;混杂纤维增强陶瓷基摩擦材料及其性能研究[D];南昌大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 包阔;抗衰退非石棉盘式摩擦材料的研究[D];兰州理工大学;2009年

2 张建民;2.5维碳纤维/酚醛树脂摩擦材料的制备及其性能研究[D];江南大学;2015年

3 罗玲;纳米碳化硅增强铜基粉末冶金摩擦材料的制备和性能研究[D];江苏大学;2016年

4 冯涛;树脂基干式蹄块离合器摩擦材料及其制作工艺研究[D];贵州大学;2016年

5 刘力;混杂纤维增强少金属型摩擦材料及其性能研究[D];重庆交通大学;2016年

6 杨晓燕;新型高性能摩擦材料的研究[D];武汉理工大学;2005年

7 孙喜龙;拟蜂巢结构摩擦材料研究[D];吉林大学;2005年

8 刘美玲;摩擦材料的温度场及其摩擦性能研究[D];中南大学;2007年

9 余建洋;环保型高性能摩擦材料研究[D];武汉理工大学;2007年

10 李永奇;类细胞结构摩擦材料的研究[D];吉林大学;2008年

本文编号：805281