碳纤维增强摩阻材料的摩擦磨损特性研究3.pdfVIP

第 19 卷　第 1 期 摩 擦 学 学 报 19, 　 1 V o l N o 1999 年 3 月 TR IBOL O GY M arch , 1999 ( ) 研究简报 87～ 90 碳纤维增强摩阻材料的摩擦磨损特性研究 关庆丰　李晓宇　李光玉　刘亦丰　陈永谭 ( 吉林工业大学微观分析中心　长春　130025) 摘要: 利用 摩擦磨损试验机研究了自制的碳纤维增强摩阻材料的碳纤维含量、表面状态、 D M S 强度及长度对其摩擦磨损性能的影响. 结果表明: 碳纤维含量对摩阻材料的摩擦磨损性能有显 著影响, 低含量时主要起减摩作用, 高含量时主要起抗犁削作用; 经过表面改性的碳纤维与粘结 剂结合强度较高, 能改善摩阻材料的摩擦磨损性能, 高强度碳纤维增强摩阻材料具有较好的摩 擦磨损性能; 碳纤维长度对摩阻材料的摩擦磨损性能和加工性能具有一定的影响. 关键词: 碳纤维; 摩阻材料; 摩擦磨损性能 分类号: TB 33. 3　　　　　文献标识码: A 文章编号:( 1999) 0 1008704 目前使用的摩阻材料仍以石棉摩擦材料为主, 其易出现摩擦性能“热衰退”并含有石棉 粉尘. 而车辆的大马力化及高速化使得石棉摩擦材料已难以满足性能要求[ 1, 2 ]. 因此, 许多国 家都以玻璃纤维、钢纤维和陶瓷纤维等取代石棉, 制成无石棉摩擦材料. 目前对碳纤维增强 摩阻材料的摩擦学研究不多. 本文对 自制碳纤维摩阻材料的摩擦磨损性能进行系统研究. 1　试验部分 试样为 自制碳纤维增强摩阻材料, 由 20 的碳纤维、粒度 0. 15～ 0. 45 的铸铁 m mm 屑、0. 45～ 0. 90 mm 的铜屑和有机粘结剂及其它助剂组成, 其配比为 10%～ 20% 粘结剂, ( ) 15%～ 25% 碳纤维, 20%～ 30% 金属粉末, 其它为助剂 以质量分数计 . 材料制备工艺: 将各 组分充分混合后, 用模具在液压机上进行热压成型, 压力为 350M P a , 热压温度 160 ±10 ℃, 保压时间 1 . 压制后样品再经 170 ℃保温 2 固化处理. m in mm h 摩擦磨损试验在 试验机上进行, 采用盘块接触形式, 偶件为 300 的圆盘, D M S mm 材质为H T 200 珠光体组织, 硬度为H B 170～ 2 10, 偶件试盘上安装加热及测温装置. 滑动速 度 7. 5 , 块试样尺寸 25 ×25 ×5 , 载荷 1 . 试样冲击强度用摆锤式冲 mm s mm mm mm M P a 击试验机测量, 硬度用布氏硬度计测量, 并与石棉摩擦材料和半金属材料对比. 2　结果及讨论 2. 1　碳纤维含量的影响 碳纤维含量由低到高变化时, 材料摩擦磨损性能的变化见表 1. 此时的机械性能为: 布 2 氏硬度 小于 25, 冲击强度 k