莫來石纖維增強紙基摩擦材料的制備與研究.pdf

1、進入新世紀以來，經(jīng)濟和科技的持續(xù)發(fā)展改善了人們的生活水平，使得人們對汽車性能的要求越來越高，不僅要求汽車要有高度的安全性，還要求具有良好的舒適度，所以這就對汽車離合器中的濕式紙基摩擦材料的摩擦性能有了越來越高的要求。如何改善材料的耐熱性、提高材料的摩擦穩(wěn)定性及延長材料的壽命成為了研究紙基摩擦材料主要的問題。為此，本文是以制備有高的摩擦系數(shù)、低的磨損率和較長的使用壽命的紙基摩擦材料為目的，主要研究了莫來石纖維以及改性莫來石纖維增強紙基摩擦

2、材料的摩擦性能。
　　本文首先加入了不同含量的莫來石纖維，制備出了含有莫來石纖維質(zhì)量分數(shù)為分別30％、40%、50%和60%的紙基摩擦材料。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：隨著莫來石纖維含量的增加，紙基摩擦材料的界面孔隙逐漸變多，摩擦力矩曲線變得穩(wěn)定，摩擦系數(shù)和耐磨性能都有了極大的提高。但是當莫來石纖維的含量達到60%時，由于纖維的大量斷裂和脫粘而使得材料的摩擦系數(shù)下降，耐磨性能降低，制動的穩(wěn)定性變差。當體系中莫來石纖維的含量為50%時，材料有最佳的摩

3、擦磨損性能。
　　為了進一步研究莫來石纖維對紙基摩擦材料的影響，在本體系中加入了長度分別為100um、500um和900um的莫來石纖維，研究纖維長度對材料摩擦性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當莫來石纖維長度為100um時，材料的表面較為致密，孔隙較少，熱磨損較為嚴重，摩擦系數(shù)和耐磨性能都較低；當莫來石纖維長度為900um時，莫來石纖維易于互相橋接，材料的表面有大量的孔隙結(jié)構(gòu)，制動時橋接的纖維受到制動壓力時容易斷裂，受到剪切力時容易脫粘，致

4、使材料的磨損率較高。當莫來石纖維長度為500um時，由于材料表面有較為適宜的孔隙結(jié)構(gòu)，材料的熱磨損不太嚴重，材料的表面還能保持較為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，有最佳的摩擦系數(shù)和耐磨性能。
　　最后，為了解決莫來石纖維嚴重的脫粘問題，本體系加入了在不同制備溫度、時間下改性的莫來石纖維，研究改性莫來石纖維對材料摩擦磨損性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：隨著改性溫度的增加，莫來石纖維的表面甲基丙烯酸覆蓋量逐漸增加，材料的界面結(jié)合性能得到了改善，提高了摩擦性能和耐磨

5、損性，當改性溫度超過75℃后，有機物的覆蓋量下降，纖維與樹脂的結(jié)合性能減弱，摩擦系數(shù)和耐磨性降低。當改性溫度為60℃時，材料有最高的摩擦系數(shù)和最低的磨損率。同時還發(fā)現(xiàn)，隨著改性時間的延長，纖維表面甲基丙烯酸的包覆量逐漸增加，材料的表面逐漸變得致密，界面結(jié)合強度增加，材料的摩擦系數(shù)和耐磨性能逐漸提高，但是當改性時間超過60min后，材料的表面過于致密、孔隙結(jié)構(gòu)較少，致使材料的熱磨損加重，摩擦系數(shù)減小，磨損率增加。因此，當莫來石纖維的改性溫