混杂纤维增强树脂基摩阻材料的性能及应用

采用碳纤维和钢纤维为增强材料、硼酚醛树脂为基体,通过模压成型制得新型混杂纤维增强树脂基摩阻材料。研究了摩阻材料的增强材料和基体类型对摩擦磨损性能的影响。结果表明,以Ⅱ型PAN基碳纤维和Ⅱ型钢纤维为增强材料,Ⅰ型硼酚醛树脂为基体材料,可以获得性能优良的摩阻材料,其摩擦磨损性能优于市售产品,可作为准高速列车的闸瓦材料使用。     

纤维增强摩阻材料的冲击性能研究

主要研究了丁腈橡胶形态、粘结剂含量及混杂纤维含量对混杂纤维增强摩阻材料冲击性能的影响。结果表明，酚醛树脂中混入丁腈橡胶可大大提高摩阻材料的冲击性能，其中，液态丁腈橡胶与树脂混合制作的纤维增强摩阻材料的冲击性能较高；用质量分数为28％－29％的粘结剂与28％的混杂纤维制得的摩阻材料的冲击性能最佳。     

新型无石棉摩阻材料用增强纤维研究进展

综述了近几年无石棉摩阻材料用增强纤维研究进展,介绍了摩阻材料在使用过程中的摩擦磨损机制,重点介绍了新型无石棉摩阻材料用增强纤维的研究成果。     

玻璃纤维增强酚醛摩阻材料

针对玻璃纤维增强酚醛摩阻材料存在的问题，研究分析了不同类型玻纤维增强酚醛树脂、玻纤增强橡胶改性酚醛树脂、下纤增强三聚氰胺腰果壳油改性酚醛树以及混杂纤维增强酚醛树脂摩阻材料的性能，并对摩阻复合材料的发展提出建议。     

一种碳纤维增强摩阻材料及其制备方法

本发明属于新材料领域，特别是涉及一种适用于制作汽车和火车刹车片的碳纤维增强摩阻材料及其制备方法。本发明的碳纤维增强摩阻材料由增强纤维、基体树脂、摩擦性能调节剂组成，其特征是增强纤维为碳纤维、金属纤维和无机矿物纤维的混合物，基体树脂是水乳胶改性酚醛树脂，摩擦性能调节剂采用硫酸钡、三氧化二铁、四氧化三铁、三氯化铁、氧化镁、二氧化硅中的至少两种：制备方法包含混料工序、预烘工序、压制工序和后处理工序。该碳纤维增强摩阻材料摩阻性能良好而且制备过程无污染。     

改性酚醛基混杂纤维复合摩阻材料的研制

采用硼改性酚醛树脂,用羧基丁腈橡胶粉做为增韧剂,使用碳纤维、钢纤维和矿物纤维为增强组分,制备适宜于重载、高速行驶条件下车辆的摩阻材料。热失重分析表明改性树脂在４００℃以下性质稳定。采用混杂纤维／改性酚醛研制的摩阻材料机械性能符合国标要求,其摩阻性能在使用温度范围内也十分平稳     

汽车用摩阻材料的研究状况

从摩阻材料的发展历史及汽车对高性能摩阻材料的需要出发，阐述了摩阻材料的使用性能（摩擦学性能）要求，并分析了摩阻材料中各组分（包括基体树脂、增强材料、摩擦性能调节剂等）和温度、压力、速度三因素对性能的影响，提出了研究的意义和存在的问题。     

碳纤维含量对改性酚醛摩阻材料性能的影响

利用D—MS摩擦试验机研究了碳纤维含量对改性酚醛摩阻材料摩擦磨损性能的影响。碳纤维含量对摩阻材料的摩擦磨损性能影响显著，摩阻材料的摩擦系数和磨损率随碳纤维含量的增加而减小，提出改性酚醛摩阻材料中碳纤维含量不宜超过5％。扫描电镜分析表明，材料的摩擦磨损机理与碳纤维含量密切相关。     

开环聚合酚醛树脂基复合摩阻材料的研究及应用

以开环聚合酚醛树脂为基体,以碳纤维、钢纤维为增强材料制备新型复合摩阻材料,通过摩擦性能测试、差示扫描量热分析等方法研究了树脂基体对材料各项性能的影响。结果表明,该摩阻材料具有适宜的摩擦系数、极低的磨损率和优异的抗热衰退性能;树脂含量显著影响材料的摩阻性能,当树脂质量分数为18%~19%时,磨损率达到最小,摩擦系数也较高而稳定。而模压成型工艺参数研究表明,采用200℃模压成型,可以获得固化良好的制品;所制备的摩阻材料的各项性能指标达到准高速列车用摩阻材料技术要求,可以用作准高速列车闸瓦材料。     

二次回归正交组合设计在碳基摩阻材料研究中的应用

运用回归正交组合设计的方法进行试验,以尽可能少的试验次数确定碳基摩阻材料的最优配方,并根据试验数据建立了摩擦性能同摩阻材料诸成份之间的二次回归方程。利用该组方程,可在一定范围内分析摩阻材料配方中各成份对摩擦性能的影响。理论分析和试验结果表明该方法是可行的。     

纳米颗粒增强摩擦材料摩擦学性能研究

以丁腈橡胶改性酚醛树脂为基体,芳纶纤维、玻璃纤维为增强纤维,选用不同类型的纳米颗粒作为填料设计摩擦材料组分配比,并通过热压烧结制备摩擦材料。通过摩擦磨损试验机测试其在干摩擦条件下的摩擦学性能,并用扫描电镜(SEM)对材料的磨损形貌进行观察分析,以研究不同类型的纳米颗粒对摩擦材料性能的影响。研究表明:在干摩擦条件下,经过纳米颗粒改性的摩擦材料摩擦系数、硬度比未改性的材料有不同程度的提高,同时磨损率有很大程度的降低;纳米颗粒改性的摩擦材料摩擦系数、磨损率变化趋势具有一致性,均随着实验载荷、滑动速度的增大而逐渐减小;纳米颗粒改性后的摩擦材料磨损机理表现为疲劳磨损与磨粒磨损并存,而未改性的材料磨损机理主要表现为疲劳磨损。     

硅酸盐黏结剂制备摩擦材料的性能研究

树脂基摩擦材料普遍存在热衰退问题,探索解决摩擦材料的热衰退问题一直是摩擦材料研究的热点。无机黏结剂具有承受高温的特点,有望替代树脂黏结剂成为摩擦材料用黏结剂的材料。采用硅酸盐作为黏结剂,丁腈橡胶为韧性改良组分,采用热压成型工艺制备了摩擦材料。研究了硅酸盐种类及用量、橡胶含量对摩擦材料冲击韧性和摩擦磨损性能的影响,借助扫描电子显微镜（SEM）观察摩擦材料磨损表面的形貌并分析磨损机理。结果表明：钠钾比（物质的量比）为2∶1的混合硅酸盐制备的摩擦材料基体间的结合力较强,综合性能最优;适当含量的硅酸盐可以为摩擦材料提供较好的强度和韧性,并且可以实现摩擦材料的摩擦系数在全部测试温度范围内的平缓稳定,有效地改善了摩擦材料的抗热衰退性能;适量橡胶的加入可以提高摩擦材料的冲击韧性。     

混杂纤维含量对树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

为了研究多种只由非金属混合组成的增强纤维对树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响,以腰果壳油改性酚醛树脂（CNSL）为基体,按不同比例加入玻璃纤维、碳纤维和芳纶浆粕纤维,采用热压烧结技术制备摩擦材料。利用与高速钢配副的环块摩擦磨损试验机研究摩擦材料在不同制动工况下的摩擦磨损性能,并利用扫描电子显微镜分析了材料的磨损形貌。结果表明,玻璃纤维、碳纤维、芳纶浆粕纤维的体积比分别为4 %、10 %、3 %所组成的摩擦材料（P3）的硬度比其体积比分别是7 %、4 %、6 %的摩擦材料（P1）和其体积比分别是1 %、7 %、9 %的摩擦材料（P2）的硬度大;在不同的制动条件下,样品P1的摩擦因数最大,P3次之,P2最小,样品P3和P2的相对磨损率相似且比较稳定,约为样品P1的1~1/5,样品P3表现出最佳的摩擦学性能;摩擦材料和对偶材料的磨损形式主要为磨粒磨损。     

碳化硅增强摩阻材料的制备及性能表征

选用不饱和树脂作为基体材料,偶联剂处理过的碳化硅作为填料,制备具有较好耐磨性和较高摩擦系数的聚合物基复合摩阻材料。实验结果表明:粒径400目的碳化硅作为摩阻材料的填料效果最佳,其添加量为10%时,该复合材料具有较低的磨损率,添加量为7%时,该复合材料的摩擦系数达到最大值。结合扫描电镜(SEM)和理论分析说明,硬度大的碳化硅作为磨料,起到了抵抗磨损和基本变形产生磨损的双重作用,并产生了微切削和犁沟效应,改变了材料的摩擦系数。     

新型无石棉有机物摩擦材料的制备及其性能研究

以热压固化方法制备了一种新型无石棉有机物（NAO）摩擦材料,研究了其力学性能和摩擦磨损性能。结果表明,NAO的冲击强度可达4.25 kJ/m2,硬度为68 HRM,力学性能优异;材料具有适中的摩擦系数,摩擦系数随温度升高而稳步升高,无热衰退现象,且高温和低温的摩擦系数曲线均较平稳;材料具有极低的磨损率;主要摩擦性能均优于国家标准所规定的技术要求。     

基于两种丁腈橡胶复合填料的高性能离合器摩擦材料的研究

以丁腈胶乳改性水基酚醛树脂为胶粘剂,分别以玻璃纤维和复合包芯纱纤维为增强材料,采用两种新型丁腈复合填料[含9%硫化丁腈橡胶(NBR)和含20%未硫化NBR]为主要填料制备高性能离合器摩擦材料。实验结果表明,当m(9%硫化NBR)∶m(20%未硫化NBR)=1∶1[即W(NBR)≈16%]时,制取的摩擦材料具有良好的摩擦磨损性能、适中的硬度、良好的冲击强度和较低的噪音。     

钼酸铵/丁腈橡胶改性酚醛树脂对摩擦材料性能的影响

制备了以未改性PF、市售改性PF、钼酸铵/丁腈橡胶复合改性PF作为基体的摩擦材料,研究了钼酸铵/丁腈橡胶改性酚醛树脂(PF)对树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响,并对不同树脂基摩擦材料的冲击强度、硬度和摩擦磨损性能进行了测试。结果表明,复合改性PF基摩擦材料的冲击强度为3.51~3.72 k J/m2,硬度为73~82,高于未改性PF基摩擦材料的冲击强度(3.22 k J/m2)和硬度(52),有效提高了摩擦材料的韧性和硬度。以复合改性PF为基体的摩擦材料,其摩擦系数的稳定性得以提高,其中以含量为10%的摩擦材料最为稳定,磨损率最小。当树脂添加量相同时,复合改性PF基摩擦材料的摩擦系数的稳定性最好,且摩擦系数值保持在0.37~0.40之间,比未改性PF基摩擦材料的摩擦系数和市售改性PF基摩擦材料摩擦系数稳定;复合改性PF基摩擦材料的高温(350℃)磨损为0.45×10~(–7)cm~3/(N·cm),远低于未改性PF基摩擦材料的1.50×10~(–7)cm~3/(N·cm)和市售改性PF基摩擦材料的0.67×10~(–7)cm~3/(N·cm),抗高温热衰退性最好。     

Characterization of TiCN and TiCN/ZrN coatings for cutting tool application

Coating a cutting tool improves wear resistance and prolongs tool life. Coating performance strongly depends on the mechanical and chemical properties of the coating material. In a machining process, the type of selected coating depends on the cutting condition because of the properties of the applied coating material. In addition, many factors, such as coating thickness, composition ratio, sequences of layers in multilayer coatings, and the deposition method influence the performance of a coating. In this study, the mechanical properties of TiCN and TiCN/ZrN were investigated using a ball on disk test. The substrate material made from a carbide-based cutting tool was also developed in-house. The analysis performed shows that the performances of TiCN and TiCN/ZrN coatings were found to be comparable to that of the commercial TiN-coated carbide-based cutting tool. Both the in-house and commercial coated inserts had significantly lower coefficient of friction than uncoated inserts, and the friction coefficient of TiCN coatings was constantly slightly lower than that of TiN coatings. Moreover, the coefficient of friction of the in-house developed TiCN was slightly lower than that of commercial TiN coating. However, the coefficient of friction of the in-house developed uncoated carbide inserts was slightly higher than that of commercial uncoated carbide inserts.     

纤维增强陶瓷摩擦材料研究现状

纤维增强陶瓷材料具有较高的摩擦系数、抗滑动磨损性、抗蚀性,较高的抗压强度和较低的热膨胀系数,因此在摩擦材料领域引起了越来越多的关注和研究。本文对纤维增强陶瓷摩擦材料的研究进展进行了简要的综述。     

反应熔体浸渗法制备C/SiC复合材料的显微结构与摩擦性能

C/SiC复合材料由于密度小、耐磨性好、耐高温等一系列优异性能,极有希望成为新一代的先进摩擦材料.反应熔体浸渗法由于工艺简单、成本低等优点最适合制造摩擦用C/SiC复合材料.本文采用反应熔体浸渗法制备C/SiC复合材料,进行显微结构和X射线衍射分析,测试试样的开气孔率、热扩散率及摩擦性能.结果表明材料致密度高,开气孔率为3.1～4.4%,热扩散率为0.089cm2/s.RMI工艺过程中有微小孔洞及裂纹产生.摩擦性能在后几次刹车实验时不稳定,还有待进一步提高.