六方氮化硼-酚醛樹脂摩擦材料制備技術(shù)與性能研究.pdf

1、樹脂基摩擦材料具有穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，良好的耐磨性，較低的制動噪聲和低廉的價格，是汽車制動系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一種摩擦材料。樹脂基摩擦材料中常用的潤滑劑主要包括天然石墨、合成石墨、煅燒石油焦炭等碳素類填料和金屬硫化物。六方氮化硼與石墨具有相同的晶體結(jié)構(gòu)和相近的晶格常數(shù)，并且具有制動清潔性和耐高溫性。本文利用六方氮化硼作為潤滑材料，制備樹脂基摩擦材料，以改善制動清潔性和耐高溫性能。
　　本文制備了六方氮化硼/酚醛樹脂摩擦材料，并

2、采用熱失重儀、蔡斯試驗(yàn)機(jī)、克勞斯臺架試驗(yàn)機(jī)、LINK臺架試驗(yàn)機(jī)分別對熱力學(xué)性能、摩擦磨損和噪音性能進(jìn)行測試與表征。研究了不同工藝、與其它材料組合對摩擦磨損和噪聲性能的影響，優(yōu)化了六方氮化硼/酚醛樹脂摩擦材料韻制備工藝以及與其它材料的組合方式。
　　六方氮化硼/酚醛樹脂摩擦材料制備工藝主要受到成型溫度、壓力和時間的影響。研究表明六方氮化硼/酚醛樹脂摩擦材料的最佳制備工藝是:成型溫度為160℃，成型壓力為500kg/cm2，成型時間為

3、300s。該工藝下摩擦材料不僅保證樹脂基體完全固化，而且具有較高的摩擦系數(shù)和較低的磨損和噪聲。
　　六方氮化硼摻雜提高樹脂基摩擦材料制品的物理性能，降低制品密度和硬度，提高常溫壓縮和高溫壓縮。六方氮化硼相比合成石墨與天然石墨具有類似的減摩抗磨和降噪作用，但是又與石墨具有不同的摩擦特性。石墨常溫減摩效果突出，氮化硼高溫減摩效果顯著。氮化硼對常溫和高溫系數(shù)的降低分別為1.98％和4.05％，對磨損的低溫和高溫的降低分別為18.92％和

4、43.22％，對噪聲降低56.12％。
　　六方氮化硼與石墨、六鈦酸鉀晶須組合都表現(xiàn)出更佳的摩擦磨損性能。六方氮化硼與合成石墨組合使用相比單一合成石墨，制動穩(wěn)定性提高19.35％，耐磨性提高11.80％，噪聲降低27.95％。六方氮化硼與天然石墨組合使用相比單一天然石墨，制動穩(wěn)定性提高19.66％，耐磨性提高8.28％，噪聲降低48.13％。六方氮化硼與六鈦酸鉀晶須組合使用相比單一氮化硼，額定摩擦系數(shù)提高5.30％、系數(shù)的穩(wěn)定性提

5、高24.41％，耐磨性提高5.15％。
　　本文初步探討了六方氮化硼減摩抗磨和降噪方面產(chǎn)生作用的機(jī)理:六方氮化硼具有規(guī)則的六方層狀結(jié)構(gòu)，晶體內(nèi)層與層之間的原子作用力比同層原子間的作用力弱，在切向摩擦力的作用下，層之間容易滑動，平鋪在摩擦界面短纖維或硬質(zhì)顆粒周圍形成摩擦層和轉(zhuǎn)移層，從而降低系數(shù)和磨損;六鈦酸鉀晶須由于硬度、模量、比熱等物理性能適中，具有良好的摩擦片層鉚釘作用，與六方氮化硼組合有助于摩擦層的形成和摩擦層連續(xù)程度的提高。