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第 2 1 卷 第 5 期 摩 擦 学 学 报 2 1, 5 V o l N o 200 1 年 9 月 TR IBOL O GY Sep , 200 1 粘结剂特性对填充树脂复合材料摩擦学性能的影响 陶胜华, 吴渝英, 高 强, 洪 (上海交通大学 金属基复合材料国家重点实验室, 上海 200030) 摘要: 采用酚醛树脂、丁腈橡胶改性酚醛树脂和聚四氟乙烯(P T F E ) 作为粘结相, 通过填充一定配比的石墨、焦炭及碳 黑制备了3 种树脂基复合材料电刷试样, 并在MM 200 型摩擦磨损试验机上对比考察了复合材料试样与铜对摩时的 摩擦磨损性能. 结果表明: 与未改性的酚醛树脂基复合材料相比, 改性酚醛树脂基复合材料由于韧性提高和硬度降低, 因而磨损加剧; 但相应的偶件铜环的磨损有所减轻. P T F E 基复合材料具有 良好的综合性能, 偶件铜环的磨损亦较小, 因此是一种潜在的高性能电刷复合材料. 关键词: 树脂基复合材料; P T F E ; 酚醛树脂; 摩擦磨损性能 ( ) 中图分类号: TB 332 文章标识码: A 文章编号: 200 1 随着家用电器的飞速发展, 小功率高转速电机电 型摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损试验, 试验条件 刷应运而生, 以适应转速高换向要求苛刻的电机的要 为: 室温干摩擦, 负荷 98 , 转速 200 , 时间为 N r m in 求. 为了改善电机的换向性能, 减轻因换向性能不佳 2 h. 复合材料试样尺寸为 6 mm ×7 mm ×16 mm , 表 而引起的火花磨损, 可采用高阻电刷, 即碳质填充树 面粗糙度R a 处于 0. 8～ 1. 2 m 之间. 偶件为铜环, 其 脂基电刷. 其基体材料树脂为粘结相, 石墨、焦炭和碳 表面粗糙度R a 为 0. 02 m , 直径 40 mm. 由摩擦力矩 黑为填充相. 其中石墨有 良好的导电和润滑性能, 焦 计算摩擦系数, 用读数显微镜测定其磨痕宽度, 以此 炭的机械强度高, 碳黑的耐磨性能好. 目前业已应用 评价磨损量. 用扫描电子显微镜 (SEM ) 和光学显微 的这类电刷材料自身的耐磨性能良好, 但其匹配电机 镜观察分析试样和偶件铜环磨损表面形貌. 换向器的磨损较大. 本文作者从这类电刷复合材料的 2 结果和讨论 食指基体粘结相着手, 考察了几种不同的碳质填充树 脂基电刷复合材料的摩擦磨损性能, 期望为减轻电机 2. 1 复合材料基本性能 换向器的磨损提供实验依据. 表 1 列出了 3 种复合材料 的基本性能. 可见, 1 实验部分
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