列车制动聚合物基摩擦材料的制备与性能研究

admin · 发表于 2022-9-11 10:46:37

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雅宝题库解析：
目前，我国列车制动聚合物基摩擦材料的综合性能欠佳，大量聚合物基摩擦材料还依赖于进口，因此针对列车发展要求进行摩擦材料的基础性研究和新产品的开发，成为目前国内摩擦材料领域的工作重点和当务之急。本课题以中华人民共和国铁道行业标准TB/T3118-2005对列车制动用摩擦材料综合性能的要求为性能研究评定标准，系统研究了组分和制备工艺对列车制动聚合物基摩擦材料性能的影响，优化了配方组成和制备工艺，并对材料的摩擦性能和失效机理进行了讨论。在配方组成方面，分别研究了增强纤维、树脂粘合剂和填料对摩擦材料性能的影响。结果表明：当17%3L-80型钢纤维和3%芳纶浆粕混杂时，摩擦材料的的冲击强度和洛氏硬度符合行业标准，且优于其它试样；三聚氰胺/腰果壳油改性酚醛树脂（YSM）具有很好的耐热性能，且制得的试样韧性较好；随着増摩填料的减少，摩擦材料的硬度降低，而随着有机填料增加，试样的压缩模量有小幅度的降低，但总体来说，在实验的填料比例范围内，填料对摩擦材料的力学性能影响不大。在制备工艺方面，研究了成型压力、模压温度和热处理时间对摩擦材料综合性能的影响。结果表明，随着成型压力的增大，材料的力学性能都有所提高；随着模压温度升高，材料的冲击强度、压缩模量、吸油率和吸水率均有明显的增加趋势；热处理时间为2 h的试样性能更符合标准要求。而工艺参数对材料的腐蚀性能无明显影响。本文优选制备工艺为：模压温度160℃，成型压力20MPa，保压时间10min，放气次数为3次（其中第一次放气在合模压制后一分钟时进行，另外两次放气分别间隔分别为三、四分钟），放气时间为30秒，后续热处理方式为由室温开始到100℃每分钟升高约2℃，到达100℃时，要求每3min升高2℃，最后恒定控制在160℃，保持2 h。按优化后的配方和和工艺制备摩擦材料，对试样进行摩擦试验，结果表明：摩擦材料的摩擦磨损性能良好，平均摩擦系数在0.31～0.45的范围内，完全符合国家标准的要求；试样磨损率随温度的升高而增大，平均磨损率处于0.25×10-7cm3/(N•m)～1.91×10-7cm3/(N•m)的范围内，远远低于国家标准，并且表现出比较平稳的特点。利用扫描电子显微镜（SEM）观察试样的冲击断裂形貌，发现材料的断裂可能是基体开裂、界面脱粘协同作用的结果，并且这几种失效模式相互关联。

列车制动聚合物基摩擦材料的制备与性能研究

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