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《中南大学》 2009年
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汽车制动摩擦材料可压缩性与摩擦性能的研究

刘蓓蓓  
【摘要】:安全性,舒适性和环保性是现代汽车工业赋予制动摩擦材料的三大性能要求。摩擦磨损性能一直以来就是评价摩擦材料安全性最主要的性能参数;而可压缩性则是最近提出的一项衡量摩擦材料舒适性的重要性能指标。 本文以一种成熟的半金属摩擦材料配方为基础,从配方体系的研究角度出发,通过测试材料的摩擦因数,磨损率,冷、热压缩变形量,孔隙度,热膨胀率以及采用扫描电子显微镜等检测手段系统研究了丁腈橡胶/酚醛树脂共混比例,粘结剂含量,钢纤维含量和六钛酸钾晶须含量对材料可压缩性和摩擦磨损性能的影响。本实验的主要成果阐述如下: 1、丁腈橡胶和酚醛树脂的共混比例和六钛酸钾晶须含量的增加可以显著提高材料常温下的可压缩性,每增加1%的丁腈橡胶和六钛酸钾晶须,厚度为17.0mm试样的压缩变形量分别约提高10.4μm和2.5μm;粘结剂和钢纤维的含量对常温可压缩性的影响不明显。 2、丁腈橡胶和酚醛树脂的共混比例(≤1时)、粘结剂含量和六钛酸钾晶须含量的增加可以显著改变材料高温下的可压缩性。每增加1%的丁腈橡胶和六钛酸钾晶须,厚度为17.0mm试样的压缩变形量约分别降低17.0μm和4.9μm;每增加1%的粘结剂,材料的压缩变形量约增加16.6μm;钢纤维的含量对高温可压缩性的影响不明显。 3、随着丁腈橡胶和酚醛树脂共混比例的增加,材料低温下(≤200℃)的摩擦因数先增加后降低,高温下摩擦因数热衰退先减小后增大;在整个温度范围内,材料的磨损率先降低后增加。当丁腈橡胶和酚醛树脂的共混比例为1/5~1/2时,材料的摩擦磨损性能最佳。 4、以丁腈橡胶和酚醛树脂共混比例为1/2的共混体系作为粘结剂,随着粘结剂含量的增加,材料的摩擦因数呈先增加而后逐渐降低的趋势;磨损率先降低后增加;当粘结剂含量≤16%时,材料的热衰退均较小,随着粘结剂的含量增加至20%,材料出现严重的热衰退;在该组配方体系中,粘结剂的最佳含量为12%。 5、随着钢纤维的含量的增加,热衰退呈先减小后增大的趋势,磨损率逐渐增大;其中,钢纤维含量为10%-15%时热衰退最小,摩擦因数在整个实验温度范围内较稳定。 6、随着六钛酸钾晶须含量的增加,材料的热衰退和磨损率先逐渐降低,当六钛酸钾晶须含量增至16%时,热衰退和磨损率均有所增大。与未添加六钛酸钾晶须的材料相比,添加适量(8%~12%)的六钛酸钾晶须可以有效地提高摩擦材料的高温摩擦性能。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:U465

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