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新型低树脂基摩擦材料的研制及其优化设计
| 论文题名： | 新型低树脂基摩擦材料的研制及其优化设计 |
| 关键词： | 汽车制动;刹车装置;摩擦材料;材料设计 |
| 摘要： | 随着社会的进步和道路条件的改善，汽车的运行速度越来越快，人们对车辆的安全性、舒适性提出了更高的要求，对摩擦材料的要求不再仅仅是安全可靠，而是提出了低噪声、耐磨性好、刹车平稳、不伤盘及环保等更高的要求。截至2014年年底，我国机动车保有量达2.64亿辆，其中汽车1.54亿辆。刹车片作为汽车耗材，具有非常广阔的市场。针对高树脂含量的摩擦材料硬度高、易在磨损表面形成碳化膜、易产生噪声等问题，本文首次提出采用低树脂并配以少量丁腈胶粉来制备摩擦材料。针对半金属材料热导率高、容易伤盘的问题，本文提出采用混杂纤维，并采用少量金属纤维作为导热材料来研制摩擦材料。对研制的摩擦材料进行分析检测，寻找最优的配方组合以及工艺参数组合。 本文采用正交试验法进行配方设计，采用定速试验机、洛氏硬度计和压缩试验机测定摩擦材料的摩擦磨损性能和机械性能，研究配方中各组分对摩擦磨损性能和机械性能的影响。结合模糊综合评价法选出最优配方，利用扫描电镜观察优选出的配方试样磨损后的表面形貌，以研究其磨损机理。研究表明:树脂对摩擦材料的硬度影响最大，鳞片石墨对摩擦系数影响最大，焦炭对磨损率影响最大。粘结剂含量较高的8号试样摩擦磨损过程中在摩擦表面生成硬度高且致密的碳化膜，与摩擦盘贴合性降低，出现振动现象。16号试样磨损表面结构疏松多孔，摩擦表面没有出现光亮的碳化膜，摩擦磨损过程中平稳无振动。因此低树脂是有利于减小摩擦材料在制动过程中的制动噪声。对优选出的配方再进行工艺参数的优化。采用正交试验表进行工艺参数设计，利用定速试验机、压缩试验机、扫描电镜等对试样进行检测，分析各工艺参数对摩擦材料性能的影响，筛选出最优工艺组合，并进行装车路试。研究表明:成形压力对摩擦材料硬度的影响最大，成形温度对摩擦系数和磨损率的影响最大。适当提高成形温度，不仅仅使成形时间和热处理时间得到了缩短，有利于生产率的提高，缩短了时间成本，而且性能也有一定的提高。装车路试过程中，紧急制动良好，没有出现明显的制动噪声和伤盘现象，磨损后刹车片表面气孔率高，无光亮碳化膜。因此低树脂和少金属的设计对减少制动噪声、热衰退、伤盘和导热率过高等现象是可行的。 |
| 作者： | 王昭银 |
| 专业： | 材料科学与工程；材料加工工程 |
| 导师： | 钟厉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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