本文關鍵詞：混雜纖維增強少金屬型摩擦材料及其性能研究

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【摘要】：汽車工業(yè)的高速發(fā)展對摩擦材料的制動性能、環(huán)保性和經(jīng)濟性提出了更高的要求。目前,傳統(tǒng)的摩擦材料不能完全滿足以上要求,因此,加快新型高性能摩擦材料的研制一直是國內(nèi)外研究的熱點。本文利用正交試驗法對增強纖維含量進行配方優(yōu)化設計,采用一次熱壓成型制備出混雜纖維增強少金屬型摩擦材料,使用各種試驗設備測定摩擦材料的摩擦磨損性能和機械物理性能;利用正交極差分析法,研究各種增強纖維對摩擦材料性能影響;采用模糊綜合評價法優(yōu)選出最優(yōu)配方;借助微觀形貌分析,研究高溫磨損機制。結果表明:復合礦物纖維對摩擦系數(shù)的影響最大,能顯著提高低溫摩擦系數(shù);芳綸漿粕能具有較好的耐熱性,能減少摩擦材料的熱衰退;相同質(zhì)量分數(shù)的芳綸漿粕和六鈦酸鉀晶須具有較強的協(xié)同增強效應,能提高摩擦系數(shù);銅纖維對磨損率的影響最大,其具有較高熱導率,能在摩擦界面形成銅轉移膜,具有穩(wěn)定摩擦系數(shù)并有效降低磨損率的作用。S4配方(芳綸漿粕4wt.%、六鈦酸鉀晶須3wt.%、復合礦物纖維15wt.%和銅纖維18wt.%)的模糊綜合評價值最高,具有最佳的綜合性能。增強纖維作為承載主體對高溫磨損機制有很大的影響。增強纖維含量少時,有成塊的基體脫落,呈熱分解磨損、黏著磨損;復合礦物纖維和銅纖維共同作為承載主體時,呈熱分解磨損和磨粒磨損;復合礦物纖維作為承載主體時,呈熱分解磨損、疲勞磨損和磨粒磨損;銅纖維作為承載主體時,呈磨粒磨損。針對最優(yōu)配方利用正交試驗法對熱壓溫度、熱處理時間和熱壓力進行工藝參數(shù)優(yōu)化,研究工藝參數(shù)對摩擦材料性能的影響,篩選出最優(yōu)配方的優(yōu)化工藝參數(shù)。結果表明:針對S4配方,工藝參數(shù)中熱壓溫度對摩擦系數(shù)的影響最大,熱處理時間對磨損率和剪切強度的影響最大,熱壓力對硬度的影響最大。S4配方的最優(yōu)工藝參數(shù)為:160℃×300s×20MPa的熱壓工藝參數(shù)和180℃×11h的熱處理工藝參數(shù),優(yōu)化后的參數(shù)雖然熱處理時間變長,但可以提升耐磨性和剪切強度。
【關鍵詞】：混雜纖維 摩擦材料 摩擦磨損 配方設計 工藝優(yōu)化
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U465;TB39
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-23
• 1.1 引言9
• 1.2 摩擦材料的組分構成和性能要求9-14
• 1.2.1 摩擦材料的組分構成9-11
• 1.2.2 摩擦材料的性能要求11-12
• 1.2.3 影響摩擦材料摩擦性能的因素12-14
• 1.3 摩擦材料的摩擦機理與磨損類型14-16
• 1.3.1 摩擦機理14-15
• 1.3.2 磨損類型15-16
• 1.4 汽車摩擦材料發(fā)展概述16-20
• 1.4.1 石棉摩擦材料16-17
• 1.4.2 無石棉摩擦材料17-20
• 1.5 本文選題意義和主要研究內(nèi)容20-23
• 1.5.1 選題的意義20-21
• 1.5.2 主要研究內(nèi)容21-23
• 第二章 摩擦材料組分選擇及試樣制備23-29
• 2.1 原材料23-26
• 2.1.1 有機粘結劑的選擇23
• 2.1.2 增強纖維的選擇23-26
• 2.1.3 填料的選擇26
• 2.2 主要實驗設備26-27
• 2.3 試樣制備流程27-29
• 第三章 摩擦材料性能測試分析29-33
• 3.1 摩擦磨損性能29-31
• 3.1.1 定速試驗機29-30
• 3.1.2 試驗條件30
• 3.1.3 試驗步驟30-31
• 3.2 機械物理性能31-32
• 3.2.1 洛氏硬度31
• 3.2.2 剪切強度31-32
• 3.3 微觀形貌分析32-33
• 第四章 摩擦材料配方優(yōu)化設計33-53
• 4.1 配方設計的意義33
• 4.2 配方設計的方法33-38
• 4.2.1 正交試驗設計法33-34
• 4.2.2 模糊綜合評價法34-38
• 4.3 配方設計結果38-47
• 4.3.1 性能測試結果38-39
• 4.3.2 正交極差分析39-45
• 4.3.3 模糊綜合評價值45-47
• 4.4 磨損機制的分析47-53
• 第五章 摩擦材料工藝參數(shù)優(yōu)化設計53-61
• 5.1 工藝參數(shù)設計53-54
• 5.2 工藝參數(shù)試驗方法54
• 5.3 結果及分析54-61
• 5.3.1 性能測試結果54-55
• 5.3.2 工藝參數(shù)對性能的影響55-59
• 5.3.3 最優(yōu)工藝參數(shù)59-61
• 第六章 主要結論與展望61-63
• 6.1 主要結論61-62
• 6.2 展望62-63
• 致謝63-65
• 參考文獻65-69
• 攻讀學位期間取得的研究成果69

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本文編號：805281