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Fe_3Al基复合摩擦材料的制备与研究

粉末冶金摩擦材料在重型机车、火车、飞机、工程机械等重载高速场合下已经获得了广泛的应用,形成了铁基、铜基、铁、铜基为主体的粉末冶金摩擦材料体系,但由于其组成特性致使其摩擦学性能以及应用方面存在缺憾,如铜基摩擦材料导热性好,摩擦性能稳定且磨损小,但其成本高且高温性能差:铁基摩擦材料的摩擦系数高,耐热性好且成本较低,但易与对偶件表面“粘着”,耐磨性不如铜基摩擦材料,而且抗氧化性差,易锈蚀;陶瓷及其复合材料密度低、强度高、耐磨性及化学稳定性高,高温下摩擦系数稳定,但脆性和难加工性是阻碍陶瓷基材料作为摩擦材料广泛应用的主要原因。因此,研究开发具有优异综合性能的新型摩擦材料是十分重要而又迫切的。Fe3Al金属间化合物具有超点阵晶体结构,原子间的结合既有金属键,又有共价键和离子键。独特的结构决定了其特殊性能,其高温强度、高温蠕变以及抗氧化耐腐蚀性能优于大部分金属材料,而导热性、塑性优于陶瓷材料,是介于合金与陶瓷之间的一种新型低密度的廉价材料,  (本文共154页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
山东大学

Fe-Al金属间化合物基摩擦材料制备与摩擦磨损机制研究

随着汽车工业的发展,特别是汽车向高速化和重载化发展的趋势,对摩擦材料提出了越来越高的要求。多年来,国内外对摩擦材料进行了广泛的研究,主要形成了有机合成摩擦材料、粉末冶金摩擦材料和碳/碳复合摩擦材料为主的体系。本文针对已有体系中的材料在使用中的某些缺陷,查阅、分析了大量国内外相关文献,考虑到Fe_3Al金属间化合物密度低,制造成本低,有良好的导热性能,特别是受Fe—Al金属间化合物特有的多键态结构带来的耐高温、抗氧化和耐腐蚀性能的启发,在国内首次选用Fe_3Al作为基体材料研制开发了Fe_3Al基复合摩擦材料,并获得初步成功。论文涉及材料学、热力学、摩擦学等诸多方面,研究内容富有创新性。本文针对以下几个方面进行了研究:一、用球磨机械合金化工艺制备了Fe_3Al粉体材料,并对Fe_3Al的形成过程和机理进行了研究。也对粉体的制备工艺和随后的热处理过程的必要性,进行了研究,并借用XRD、TEM、SEM、DSC等现代化的测试手段,对Fe...  (本文共160页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国海洋大学
中国海洋大学

Fe_3Al/Si_3N_4基复合材料的制备及摩擦磨损性能的研究

近年来,公路、铁路交通的发展加速了汽车、火车等运输机械高速重载化的进程,从而对制动装置中摩擦材料的性能提出了更高的要求。车辆行驶速度的提升要求摩擦材料能够在较宽的速度、温度范围内具有稳定的摩擦性能。本文针对已有体系中的材料在使用中的某些缺陷,查阅、分析了大量国内外相关文献,在选用Fe_3Al/Si_3N_4作为基体材料研制开发了Fe_3Al/Si_3N_4基复合摩擦材料基复合摩擦材料,本文根据国际上摩擦材料研究及应用情况,主要从新型陶瓷材料配方的开发、优化、摩擦材料综合性能评定、摩擦磨损机制、摩擦过程热—力耦合作用等方面进行了研究。并获得初步成功。论文涉及材料学、热力学、摩擦学等诸多方面,研究内容富有创新性。本文针对以下几个方面进行了研究:一、用球磨机械合金化工艺制备了Fe_3Al粉体材料,并对Fe_3A1的形成过程和机理进行了研究。也对粉体的制备工艺和随后的热处理过程的必要性,进行了研究,并借用XRD, TEM, SEM, D...  (本文共111页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国工程物理研究院
中国工程物理研究院

铜基粉末冶金摩擦材料研制及其高温疲劳磨损和冲击性能研究

本论文研究高速列车用铜基粉末冶金摩擦材料以及其高温疲劳磨损性能和冲击动态力学性能。(1)在综合国内外关于铜基粉末冶金摩擦材料配方的基础上,研制了三种比较相近的铜基粉末冶金摩擦材料配方。经混合压制烧结,最后制成试验所需样品。测量了三种材料的力学参数和热传导参数。在MM-1000实验机上做了三种材料的摩擦磨损试验。其中测量了摩擦系数随转速的变化,和摩擦系数随压力的变化。通过试验选出了稳定性、摩擦磨损性均较好的第三种材料。(2)测试了该材料的高温疲劳磨损性能,近似拟合了该材料的磨损随温度的变化规律曲线,并对材料进行了失效分析。试验结果表明:在室温~100℃之间材料的摩擦系数随着温度的升高而增大,在100℃~350℃之间时,随温度升高摩擦系数逐渐降低,在350~500℃之间摩擦系数随温度的升高又增大,直到500℃发生粘附现象。从疲劳磨损看,在室温和300℃时磨损最小,微观分析发现在300℃时,摩擦材料的表面形成了一层固体润滑层,表面化合...  (本文共144页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

摩擦材料缩比试验原理及试验方法和测试设备研究

针对汽车摩擦材料摩擦磨损试验中,小样试验结果与台架试验相差较大的可比性差的问题,本文提出了将依据相似原理的缩比试验引入摩擦材料摩擦磨损试验,用于小样试验与台架试验可比性研究的思想。本论文研究的主要内容包括:①系统研究以相似为基础的用于指导缩比模型试验的相似原理,从理论上探讨将缩比试验应用于摩擦材料摩擦磨损性能试验研究的可行性,为缩比试验方案的确定提供理论依据。②通过对摩擦材料工作原理及特点的分析研究,确定摩擦材料缩比试验模拟准则和模拟参量种类。在此基础上,根据缩比试验模拟准则确定相关模拟参量的相似常数。在分析1:1试验原理基础上,提出模拟1:1台架试验的缩比试验方案和测试原理。③进行缩比试验方法的研究。依据相似原则设计缩比试样和缩比制动盘,参照1:1试验要求确定缩比试验模拟条件和试验参数,为研制缩比台架试验机提供技术参数。④研制能够满足缩比试验要求的缩比台架试验机,为摩擦材料缩比试验提供试验手段。⑤为验证缩比台架试验机的可行性,...  (本文共160页) 本文目录 | 阅读全文>>

《化工新型材料》2016年12期
化工新型材料

玻璃纤维含量对摩擦材料性能的影响研究

摩擦材料在运动车辆与工程机械中起着制动或传动的作用,是工作中的核心零部件。而增强纤维是摩擦材料的主要成分之一,对摩擦材料的性能以及摩擦材料产品在实际中的应用都起决定作用。目前,常用于制备摩擦材料的增强纤维主要有无机纤维、有机纤维、金属纤维、陶瓷纤维等。张力等[1]选用FKF纤维(一种由多种天然矿物纤维和人造矿物纤维组合而成的复合纤维)为主体,增强纤维改性酚醛树脂为基体,研制出了一种摩擦系数适宜且稳定,耐磨性能好的新型FKF纤维增强新型制动摩擦材料;张西奎等[2]采用碳纤维制备了增强汽车摩擦材料并进行了摩擦磨损性能,结果表明摩擦材料的摩擦因数和磨损率都随碳纤维含量的增加而减小,碳纤维的质量分数不宜超过5%;邓海金等[3]采用纸浆纤维与Kevlar纤维浆粕混杂纤维制备了一种摩擦材料,当纸浆纤维的质量分数为17.5%,纸基材料在循环制动条件下的摩擦系数最稳定,磨损率最低;姚冠新等[4]采用自制的复合改性树脂为基体,以芳纶浆粕、玻璃纤维...  (本文共3页) 阅读全文>>

《粉末冶金工业》2017年03期
粉末冶金工业

粉末冶金摩擦材料的应用现状及对原材料的要求

粉末冶金摩擦材料是指采用粉末冶金技术,经过对粉末原材料进行配比设计、粉料混合、模压成形、加压烧结和后续机械加工等过程加工而成,具有高强度、高摩擦因数和高摩擦稳定性的材料,也称之为烧结摩擦材料。粉末冶金摩擦材料具有强度高、摩擦稳定性好、寿命长、高温性能好等优点,广泛应用于航空制动材料、重载车辆制动和离合器、风电主轴制动器、高铁制动闸片和工程机械等领域。按基体成分主要分为Cu基、Fe基和Fe-Cu基粉末冶金摩擦材料[1]。为推动粉末冶金技术的发展,本文根据近年来粉末冶金摩擦材料在各领域的应用情况进行系统总结,并对原材料的要求进行分析探讨,希望为粉末冶金摩擦材料领域的工作人员提供一定参考。1粉末冶金摩擦材料的应用现状1.1飞机制动飞机着陆时的动能通过制动器中的摩擦材料以吸收、传热、辐射等方式,转化为热能,制动器是保证飞机安全着陆的一种关键耗损件[2]。与C/C复合摩擦材料相比,粉末冶金摩擦材料以技术成熟、性价比高等优势在民用航空领域获...  (本文共6页) 阅读全文>>