增摩填料对低树脂基摩擦材料综合性能影响的研究
汽车制造业的迅速发展，对汽车制动摩擦材料要求越来越高，更加安全、环保的制动摩擦材料逐渐成为研究的热点。而低树脂基摩擦材料因其优良的制动效果、低的磨损率及制动噪音等优点，逐渐成为摩擦材料中的主流，吸引了研究人员的广泛关注，进行了大量关于增强纤维混杂、粘结剂改性的试验研究。而填料作为低树脂基摩擦材料的重要组成成分之一，各种功能性填料的加入，对于摩擦材料物理、机械及摩擦磨损、制造成本等性能都具有较大的影响，但其研究相对较少。 本文主要研究锆英石、钾长石、铬铁矿、泡沫铁粉四种增摩填料因素及水平的改变，对于低树脂基摩擦材料综合性能的影响。前期经过大量文献阅读及试验对比，确定配方中四种增摩填料的含量占比后，利用正交试验法细化摩擦材料配方，使用热压成型技术压制摩擦材料试样。借助剪切强度试验机、洛氏硬度计测定各样品的物理机械性能，定速试验机测定摩擦磨损性能。对测试结果利用极差及方差分析法，研究各因素各水平改变对摩擦材料性能的影响，并选出性能最优的配方组合。并借助扫描电子显微镜观察磨损表面及磨屑微观形貌，能谱分析磨屑中主要的元素成分，研究摩擦材料的磨损机制。 结果表明:锆英石、钾长石水平改变对低树脂基摩擦材料的硬度影响最大，并且随着二者含量的变化，摩擦材料硬度也随之改变;增摩填料对于剪切强度无显著影响;泡沫铁粉和铬铁矿在摩擦过程中在摩擦表面形成一层“转移膜”，组成钢铁基组元，易于将摩擦产生的高热量导出，有效减缓热衰退，使摩擦因数相对稳定;高硬质增摩填料锆英石、钾长石严重影响摩擦材料的摩擦因数和磨损率，二者含量增加，摩擦因数也增加，磨损加剧;摩擦材料制动过程中的磨损类型复杂，其成分中高硬质颗粒含量越高，磨损越为严重，其中，热磨损存在时，磨损最为严重。综合考虑，配方中锆英石含量占2.6％、钾长石1.5％、铬铁矿3.2％、泡沫铁粉2.2％为本次配方设计得到的最优配方组合，低树脂基摩擦材料综合性能最佳;适宜的洛氏硬度(40HRM～50HRM)，制动过程中摩擦材料与制动盘贴合度好，不易产生制动噪音;增加粘结剂耐热性，加入泡沫铁粉，能很好的减少摩擦面碳化层的出现，从而缓解热衰退，稳定摩擦因数;磨损机制中出现热磨损时，总体磨损率最高。
低树脂摩擦材料;增摩填料;综合性能;微观形貌;汽车制动;磨损机制
重庆交通大学
硕士
机械工程
钟厉
2018
中文
TQ320.6
70
2018-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）