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玄武岩纤维复合增强的汽车制动摩擦片性能研究
| 论文题名： | 玄武岩纤维复合增强的汽车制动摩擦片性能研究 |
| 关键词： | 汽车制动系统;摩擦片;配方优化;玄武岩纤维 |
| 摘要： | 随着经济的发展，汽车保有量迅速提高，制动安全问题变得尤为重要。在制动过程中，传统制动块的磨损产生的微粒会对环境及人体产生危害。相较于传统制动摩擦片，陶瓷制动摩擦片配方工艺复杂、原料昂贵等，这些问题成为了制约其进步的绊脚石。玄武岩纤维在摩擦磨损性能和热稳定性能方面接近碳纤维，而且价格低廉，用以替代陶瓷制动摩擦片中的碳纤维，能够降低陶瓷摩擦片的成本；玄武岩纤维是一种高强度的绿色纤维，使用过程中不会污染环境。玄武岩纤维的缺点是制备摩擦片时不易于酚醛树脂粘接。 针对上述问题，本文主要研究内容如下： 研究了不同配方对改性玄武岩纤维与树脂粘接的影响、不同工艺对改性玄武岩纤维与树脂的粘接的影响和改性玄武岩纤维取代碳纤维试验。试验选择的4种纤维分别是改性玄武岩纤维，芳纶纤维，海泡石纤维，碳纤维，选择的粘接剂为8wt.%腰果壳油酚醛树脂。数据分析方法为极差分析方法、Spss软件的回归方程以及Matlab软件的数据拟合。 研究结果表明：改性玄武岩纤维含量4wt.%、芳纶纤维2wt.%、海泡石纤维3wt.%时，摩擦磨损性能均衡，噪声测试良好，抗剪切性能略差。在上述纤维比例的基础上对制备工艺参数进行研究(压制温度，压制压力，保压时间，热处理时间)，最佳的工艺参数为压制温度170℃、压制压力35MPa、保压时间7.5min、热处理时间6h，此工艺参数下的摩擦片性能优良。 研究了玄武岩代替碳纤维制备制动摩擦片。将改性玄武岩纤维与碳纤维按比例进行分组，测试了其力学性能、摩擦系数的热稳定性以及磨损率，研究结果表明:合理增加改性玄武岩纤维含量能够降低摩擦片硬度，改性玄武岩纤维相比碳纤维有更好的摩擦系数和热稳定性，磨损率虽略大于碳纤维，但300℃以上时磨损率差别不大，改性玄武岩纤维与碳纤维的最佳比例为3:1，提高了制动摩擦片经济性。 |
| 作者： | 朱世钊 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 邹旭东;姜青良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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