石墨在刹车片中作用.pdfVIP

维普资讯 sz-sinoma 第 33卷 第 5期 北 京 化 工 大 学 学 报 Vo1．33．No．5 2006正 JOURNAIOFBEIJINGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGY 2006 石墨在半金属摩擦材料中的作用及其对 摩擦性能的影响 吕亚非 马玉宁I 韩 翎 李伟著 赵玉娟 张忠波 (1．北京化工大学 新型高分子材料的制备与加工北京市重点实验室，北京 100029； 2．辽宁九鼎摩擦材料有限公司，辽宁 鞍山 114005) 摘 要：研究了石墨在半金属摩擦材料中的粘着和润滑作用和不同含量人造石墨对摩擦性能包括摩擦系数，摩擦 稳定性 (摩擦系数随温度变化的稳定性)和体积磨损率的影响并与天然石墨进行了比较。由于石墨的粘着特征，石 墨可以在一定摩擦温度范围内提高摩擦系数。作为润滑剂，石墨可以通过减弱摩擦材料和摩擦盘表面的粗糙峰之 间的直接摩擦而有效降低磨损率。应用模糊综合评价原理，提出并验证了一个定量描述摩擦稳定性的新方法。 关键词：摩擦材料；摩擦性能；石墨；模糊综合评价 中图分类号 ：TB39；TQ127．11 摩擦材料对汽车的安全行驶和保护人类生命起 金属摩擦材料，研究了不同类型和尺寸的石墨在摩 着重要作用。汽车摩擦材料是多组分、多相复合材 擦材料中所起的作用及其对摩擦性能包括摩擦系数 料，由纤维、填料和树脂黏合剂组成 。工业用摩擦材 (／1)、摩擦系数随温度变化的稳定性(简称为摩擦稳 料配方一般有 7～20个原材料组分 。原材料的筛选 定性)和磨损率的影响。摩擦稳定性是表征摩擦材 和评价是摩擦材料研究的一个重要 内容。笔者已发 料性能的一个重要指标，但未见定量描述摩擦稳定 展了组合摩擦材料研究方法u。J，提出原材料选择 性的报道。针 对 国家摩擦 材 料性 能测试标 准 的判据和原材料摩擦性能谱 的概念，并筛选和评价 (GB5763—1998)规定的质量检测方法，本文应用模 了约40种原材料。Jang等采用两组分变量或混合 糊综合评价原理 J，提出并验证 了一个定量描述摩 物设计方法，评价了数种常用的原材料[]。但原 擦稳定性 的新方法。 材料还具有多样性，即存在不同类型、不同形状和尺 1 实验部分 寸、不同晶型、不同生产工艺制备的原材料，这些因 素都会影响摩擦材料的摩擦性能。除了原材料的影 1．1 原材料和摩擦材料配方 响，在摩擦过程中，金属相 (主要是铁)、碳相和硫酸 所用 10种原材料的规格和生产商见表 1。由 钡相和摩擦化学反应产物能在摩擦表面形成摩擦层 于硫酸钡在半金属摩擦材料中主要起填充体积空间 而影响摩擦性能，其 中碳相可由石墨和炭黑等碳物 和降低成本的作用，因此，以石墨和硫酸钡为变量即 质组成或由酚醛树脂、芳纶和橡胶等有机物在摩擦 石墨含量提高相应于硫酸钡含量减少能够体现出石 过程的炭化产物组成。石墨是摩擦材料中常用的润 器的作用而设计的摩擦材料配方见表 2。 滑剂，具有层状晶体结构。石墨商品有天然和人造 1．2 摩擦材料制备和热处理 石墨以及不同形状和尺寸之分，不同类型和不同形 所有原材料用伊莱克斯 EBR100高速搅拌机搅 状和尺寸的石墨都对摩擦性能有很大影响。本文采 拌2min。混合物用吉林旺达机械有限公司JF60热 用天然和人造石墨，用两组分变量法分别制备了半 压机成型，温度为 175℃，压力为 25MPa，时间为 8