混雜纖維酚醛樹脂基摩擦材料及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-16 01:42
隨著工業(yè)化不斷的進(jìn)步,汽車行業(yè)得到高速發(fā)展,摩擦材料在生活中起著重要的作用,其廣泛應(yīng)用于汽車與高速列車制動(dòng)系統(tǒng)和離合器中。車輛制動(dòng)性能取決于摩擦材料的綜合性能,摩擦材料不僅要求具有良好的耐磨性能、穩(wěn)定的摩擦系數(shù)以及優(yōu)良的機(jī)械物理性能,而且還具有質(zhì)輕、無污染、低噪音以及低成本等優(yōu)點(diǎn)。為了滿足汽車行業(yè)的需求,多種纖維共同混雜增強(qiáng)酚醛樹脂基摩擦材料成為目前熱門研究課題。本文采用正交試驗(yàn)法細(xì)化摩擦材料配方,以碳纖維、鋼纖維、復(fù)合礦物纖維和聚丙烯腈纖維為增強(qiáng)纖維,使用一次熱壓成型技術(shù)制備增強(qiáng)酚醛樹脂基摩擦材料。借助HR-150A型洛氏硬度計(jì)和XL101型剪切試驗(yàn)機(jī)對(duì)摩擦材料的機(jī)械物理性能進(jìn)行測試,XL112型定速摩擦試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行對(duì)摩擦材料的摩擦磨損性能測試;采用極差分析法以及S-3700N型掃描電鏡分析,研究混雜纖維對(duì)樹脂基摩擦材料的綜合性能影響,確定增強(qiáng)纖維的合理配比。通過黃金分割法進(jìn)一步優(yōu)化增強(qiáng)纖維的含量配比并進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)優(yōu)化后配方進(jìn)行通過模糊綜合評(píng)價(jià)并篩選出最優(yōu)配方,分析摩擦材料磨損前、磨損后、斷面、磨屑的微觀形貌以及結(jié)合磨損后表面能譜分析元素含量占比,研究其增強(qiáng)機(jī)理。結(jié)果表明:碳纖...
【文章來源】:重慶交通大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
增強(qiáng)纖維的SEM圖
15(6)熱處理。壓制完成的酚醛樹脂基摩擦材料中粘結(jié)劑需要進(jìn)一步的徹底固化,充分固化的摩擦材料制品具有良好的熱穩(wěn)定性能以及較低的熱膨脹系數(shù)等。將壓制完成的摩擦片放入XL702C型實(shí)驗(yàn)室熱處理箱進(jìn)行熱處理,按照?qǐng)D2.2設(shè)定時(shí)間-溫度進(jìn)行控制熱處理的升溫和保溫等。圖2.2試樣熱處理溫度和時(shí)間(7)制樣。從熱處理完成盤式摩擦片中選取壓制優(yōu)良的摩擦片,使用XL421型切樣機(jī)在同一塊摩擦片上切制兩塊標(biāo)準(zhǔn)試樣樣塊。2.2試驗(yàn)設(shè)備本文試驗(yàn)中所用到的主要試驗(yàn)設(shè)備信息見表2.4。其中圖2.3為本文主要性能測試設(shè)備。表2.4試驗(yàn)設(shè)備儀器名稱型號(hào)生產(chǎn)廠家電子秤Yhc-108無錫英衡電子有限公司犁耙式混料機(jī)XL633武漢市祥龍摩擦材料有限公司63T四柱壓力機(jī)XL100武漢市祥龍摩擦材料有限公司臺(tái)式干燥箱XL702C武漢市祥龍摩擦材料有限公司多刀切樣機(jī)XL421武漢市祥龍摩擦材料有限公司剪切強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)XL101武漢市祥龍摩擦材料有限公司洛氏硬度計(jì)HR-150A東莞市昊泰測量儀器有限公司定速試驗(yàn)機(jī)XL112武漢市祥龍摩擦材料有限公司真空鍍金儀E-1010日本株式會(huì)社日立高新技術(shù)公司掃描電子顯微鏡S-3700N日本株式會(huì)社日立高新技術(shù)公司
16(a)(b)(c)(d)圖2.3測試設(shè)備(a)XL101剪切強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī);(b)S-3700N掃描電子顯微鏡;(c)HR-150A硬度計(jì);(d)XL112定速試驗(yàn)機(jī)2.3摩擦材料性能測試針對(duì)前面試驗(yàn)制備得到的摩擦制品,需要對(duì)其性能測試,通常選取對(duì)摩擦材料制品影響較大的性能進(jìn)行測試。本文主要對(duì)摩擦制品進(jìn)行硬度測試、剪切強(qiáng)度測試以和摩擦學(xué)性能測試以及對(duì)制品的摩擦面磨損前后、斷面、磨屑進(jìn)行微觀組織結(jié)構(gòu)測試,綜合研究混雜纖維對(duì)酚醛樹脂基的綜合性能影響。2.3.1硬度測試硬度是摩擦材料制品性能的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo),它可以反映出摩擦材料表面特性以及抵抗塑性變形的能力。材料的硬度大小,和材料的磨損率密切相關(guān),隨著材料硬度的增加,磨損率降低;硬度降低,則磨損率升高。酚醛樹脂基摩擦材料屬于軟質(zhì)材料,本文選用HR-150A硬度計(jì)對(duì)試樣進(jìn)行硬度測試,選用硬質(zhì)合金鋼球(B型壓頭),將已經(jīng)切制準(zhǔn)備的試樣使用磨砂對(duì)試樣表面打磨平整,使其結(jié)果更加具有準(zhǔn)確性,將試樣平整放置在測試砧臺(tái)上,提升
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ZrO2晶型對(duì)銅基粉末冶金摩擦材料摩擦學(xué)性能的影響[J]. 劉超,姚萍屏,周海濱,凌攀,肖葉龍,張忠義,貢太敏,趙林,鄧敏文. 潤滑與密封. 2019(02)
[2]Cr-Fe類型對(duì)銅基粉末冶金摩擦材料性能的影響[J]. 劉建秀,張馳,樊江磊,吳深,宋陽,賈德晉. 粉末冶金工業(yè). 2019(01)
[3]氧化鋁纖維含量對(duì)陶瓷基摩擦材料性能的影響[J]. 張翔,甘春雷,黎小輝,張輝,鄭開宏,農(nóng)登. 材料導(dǎo)報(bào). 2018(20)
[4]不同種類石墨及碳纖維對(duì)銅基粉末冶金摩擦材料性能的影響[J]. 張發(fā)廳. 粉末冶金工業(yè). 2018(05)
[5]碳纖維/銅纖維增強(qiáng)酚醛樹脂基摩擦材料的氧化機(jī)理探究[J]. 張坤,肖學(xué)良,周紅濤,錢坤. 化工新型材料. 2018(06)
[6]碳纖維/碳基摩擦材料的摩擦學(xué)性能研究[J]. 杜建華,李輝,寧克焱,韓明,王浩旭. 材料導(dǎo)報(bào). 2018(S1)
[7]碳纖維/銅纖維混編酚醛樹脂基摩擦材料的制備及其彎曲性能[J]. 龍祥,盧雪峰,呂凱明,張坤,錢坤,俞科靜,孫潔. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[8]竹炭/碳纖維增強(qiáng)樹脂基摩擦材料摩擦磨損性能[J]. 劉建發(fā),孫胃濤,付雪松,周文龍. 工程塑料應(yīng)用. 2017(07)
[9]有機(jī)復(fù)合摩擦材料的成分優(yōu)化及其對(duì)摩擦性能的影響[J]. 徐祥,楊明,張世偉,龔乾江. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(S1)
[10]氧化鋁/鉬自潤滑結(jié)構(gòu)陶瓷表面三維復(fù)合潤滑層的制備與摩擦學(xué)性能研究[J]. 方媛,樊恒中,張永勝,宋俊杰,胡麗天. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
碩士論文
[1]高檔汽車用混雜纖維增強(qiáng)陶瓷基摩擦材料及其性能研究[D]. 張翔.湖南大學(xué) 2018
[2]混雜纖維增強(qiáng)低樹脂基摩擦材料性能與耦合機(jī)理研究[D]. 陳夢(mèng)青.重慶交通大學(xué) 2018
[3]盤式制動(dòng)器摩擦特性及其熱力耦合分析[D]. 李玉龍.太原理工大學(xué) 2017
[4]混雜纖維增強(qiáng)少金屬型低樹脂基摩擦材料研究[D]. 羅明寶.重慶交通大學(xué) 2017
[5]增摩填料對(duì)NAO型制動(dòng)摩擦材料性能影響的研究[D]. 陳霞.武漢理工大學(xué) 2016
[6]混雜纖維增強(qiáng)少金屬型摩擦材料及其性能研究[D]. 劉力.重慶交通大學(xué) 2016
[7]纖維增強(qiáng)盤式汽車制動(dòng)器襯片摩擦磨損特性研究[D]. 蔡喜光.濟(jì)南大學(xué) 2015
[8]碳纖維酚醛樹脂基復(fù)合材料的制備及摩擦磨損性能的研究[D]. 馬小龍.長春工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3591688
【文章來源】:重慶交通大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
增強(qiáng)纖維的SEM圖
15(6)熱處理。壓制完成的酚醛樹脂基摩擦材料中粘結(jié)劑需要進(jìn)一步的徹底固化,充分固化的摩擦材料制品具有良好的熱穩(wěn)定性能以及較低的熱膨脹系數(shù)等。將壓制完成的摩擦片放入XL702C型實(shí)驗(yàn)室熱處理箱進(jìn)行熱處理,按照?qǐng)D2.2設(shè)定時(shí)間-溫度進(jìn)行控制熱處理的升溫和保溫等。圖2.2試樣熱處理溫度和時(shí)間(7)制樣。從熱處理完成盤式摩擦片中選取壓制優(yōu)良的摩擦片,使用XL421型切樣機(jī)在同一塊摩擦片上切制兩塊標(biāo)準(zhǔn)試樣樣塊。2.2試驗(yàn)設(shè)備本文試驗(yàn)中所用到的主要試驗(yàn)設(shè)備信息見表2.4。其中圖2.3為本文主要性能測試設(shè)備。表2.4試驗(yàn)設(shè)備儀器名稱型號(hào)生產(chǎn)廠家電子秤Yhc-108無錫英衡電子有限公司犁耙式混料機(jī)XL633武漢市祥龍摩擦材料有限公司63T四柱壓力機(jī)XL100武漢市祥龍摩擦材料有限公司臺(tái)式干燥箱XL702C武漢市祥龍摩擦材料有限公司多刀切樣機(jī)XL421武漢市祥龍摩擦材料有限公司剪切強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)XL101武漢市祥龍摩擦材料有限公司洛氏硬度計(jì)HR-150A東莞市昊泰測量儀器有限公司定速試驗(yàn)機(jī)XL112武漢市祥龍摩擦材料有限公司真空鍍金儀E-1010日本株式會(huì)社日立高新技術(shù)公司掃描電子顯微鏡S-3700N日本株式會(huì)社日立高新技術(shù)公司
16(a)(b)(c)(d)圖2.3測試設(shè)備(a)XL101剪切強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī);(b)S-3700N掃描電子顯微鏡;(c)HR-150A硬度計(jì);(d)XL112定速試驗(yàn)機(jī)2.3摩擦材料性能測試針對(duì)前面試驗(yàn)制備得到的摩擦制品,需要對(duì)其性能測試,通常選取對(duì)摩擦材料制品影響較大的性能進(jìn)行測試。本文主要對(duì)摩擦制品進(jìn)行硬度測試、剪切強(qiáng)度測試以和摩擦學(xué)性能測試以及對(duì)制品的摩擦面磨損前后、斷面、磨屑進(jìn)行微觀組織結(jié)構(gòu)測試,綜合研究混雜纖維對(duì)酚醛樹脂基的綜合性能影響。2.3.1硬度測試硬度是摩擦材料制品性能的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo),它可以反映出摩擦材料表面特性以及抵抗塑性變形的能力。材料的硬度大小,和材料的磨損率密切相關(guān),隨著材料硬度的增加,磨損率降低;硬度降低,則磨損率升高。酚醛樹脂基摩擦材料屬于軟質(zhì)材料,本文選用HR-150A硬度計(jì)對(duì)試樣進(jìn)行硬度測試,選用硬質(zhì)合金鋼球(B型壓頭),將已經(jīng)切制準(zhǔn)備的試樣使用磨砂對(duì)試樣表面打磨平整,使其結(jié)果更加具有準(zhǔn)確性,將試樣平整放置在測試砧臺(tái)上,提升
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ZrO2晶型對(duì)銅基粉末冶金摩擦材料摩擦學(xué)性能的影響[J]. 劉超,姚萍屏,周海濱,凌攀,肖葉龍,張忠義,貢太敏,趙林,鄧敏文. 潤滑與密封. 2019(02)
[2]Cr-Fe類型對(duì)銅基粉末冶金摩擦材料性能的影響[J]. 劉建秀,張馳,樊江磊,吳深,宋陽,賈德晉. 粉末冶金工業(yè). 2019(01)
[3]氧化鋁纖維含量對(duì)陶瓷基摩擦材料性能的影響[J]. 張翔,甘春雷,黎小輝,張輝,鄭開宏,農(nóng)登. 材料導(dǎo)報(bào). 2018(20)
[4]不同種類石墨及碳纖維對(duì)銅基粉末冶金摩擦材料性能的影響[J]. 張發(fā)廳. 粉末冶金工業(yè). 2018(05)
[5]碳纖維/銅纖維增強(qiáng)酚醛樹脂基摩擦材料的氧化機(jī)理探究[J]. 張坤,肖學(xué)良,周紅濤,錢坤. 化工新型材料. 2018(06)
[6]碳纖維/碳基摩擦材料的摩擦學(xué)性能研究[J]. 杜建華,李輝,寧克焱,韓明,王浩旭. 材料導(dǎo)報(bào). 2018(S1)
[7]碳纖維/銅纖維混編酚醛樹脂基摩擦材料的制備及其彎曲性能[J]. 龍祥,盧雪峰,呂凱明,張坤,錢坤,俞科靜,孫潔. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[8]竹炭/碳纖維增強(qiáng)樹脂基摩擦材料摩擦磨損性能[J]. 劉建發(fā),孫胃濤,付雪松,周文龍. 工程塑料應(yīng)用. 2017(07)
[9]有機(jī)復(fù)合摩擦材料的成分優(yōu)化及其對(duì)摩擦性能的影響[J]. 徐祥,楊明,張世偉,龔乾江. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(S1)
[10]氧化鋁/鉬自潤滑結(jié)構(gòu)陶瓷表面三維復(fù)合潤滑層的制備與摩擦學(xué)性能研究[J]. 方媛,樊恒中,張永勝,宋俊杰,胡麗天. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
碩士論文
[1]高檔汽車用混雜纖維增強(qiáng)陶瓷基摩擦材料及其性能研究[D]. 張翔.湖南大學(xué) 2018
[2]混雜纖維增強(qiáng)低樹脂基摩擦材料性能與耦合機(jī)理研究[D]. 陳夢(mèng)青.重慶交通大學(xué) 2018
[3]盤式制動(dòng)器摩擦特性及其熱力耦合分析[D]. 李玉龍.太原理工大學(xué) 2017
[4]混雜纖維增強(qiáng)少金屬型低樹脂基摩擦材料研究[D]. 羅明寶.重慶交通大學(xué) 2017
[5]增摩填料對(duì)NAO型制動(dòng)摩擦材料性能影響的研究[D]. 陳霞.武漢理工大學(xué) 2016
[6]混雜纖維增強(qiáng)少金屬型摩擦材料及其性能研究[D]. 劉力.重慶交通大學(xué) 2016
[7]纖維增強(qiáng)盤式汽車制動(dòng)器襯片摩擦磨損特性研究[D]. 蔡喜光.濟(jì)南大學(xué) 2015
[8]碳纖維酚醛樹脂基復(fù)合材料的制備及摩擦磨損性能的研究[D]. 馬小龍.長春工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3591688
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