【摘 要】
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随着汽车工业高速发展,对汽车制动摩擦材料性能要求越来越高,为此,研究了很多新型摩擦材料,其中,有机陶瓷摩擦材料的综合性能优异,已成为摩擦材料领域的研究热点。对摩擦材料原材料的作用、发展和要求进行了分析,对主要组分—酚醛树脂和芳纶纤维进行了性能研究,结果表明:PF-215酚醛树脂的综合性能最优,芳纶300的抓附能力最大。有机摩擦材料的组分材料为:基体树脂:PF-215酚醛树脂;增强纤维:陶瓷纤维、芳
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随着汽车工业高速发展,对汽车制动摩擦材料性能要求越来越高,为此,研究了很多新型摩擦材料,其中,有机陶瓷摩擦材料的综合性能优异,已成为摩擦材料领域的研究热点。对摩擦材料原材料的作用、发展和要求进行了分析,对主要组分—酚醛树脂和芳纶纤维进行了性能研究,结果表明:PF-215酚醛树脂的综合性能最优,芳纶300的抓附能力最大。有机摩擦材料的组分材料为:基体树脂:PF-215酚醛树脂;增强纤维:陶瓷纤维、芳纶浆粕、钛酸钾晶须;增摩填料:长石粉、硅酸锆、萤石粉;减摩材料:天然石墨、鳞片石墨、云母;其它:蛭石、黑色氧化铁和硫酸钡。采用正交试验设计方法设计试验方案,利用洛氏硬度计和蔡斯摩擦试验机对有机陶瓷摩擦材料组分与性能的关系进行了研究,结果表明:1、摩擦系数随着树脂含量的增加先增加后减小;随着纤维和减摩材料含量的增加逐渐减小;2、磨损量随着树脂含量增加逐渐减少;随着纤维和减摩材料含量的增加逐渐变大;3、硬度随着树脂含量的增加而增加,随着纤维和减摩材料含量的增加而减小,随着增摩材料含量的增加先明显增加后逐渐减小。对摩擦材料性能指标摩擦系数、磨损率和硬度的品质参数进行定义。利用MATLAB和SPSS软件,研究了因素与品质参数间多种形式的拟合函数。采用多因素约束法求出最优拟合函数极值。结果表明:拟合精度最高的函数形式为:常数+一次项+交叉项+二次项;在本研究范围内,有机陶瓷摩擦材料最优配方为:树脂10.34%,混合增强纤维28.08%,增摩填料3.67%,减摩填料11.49%。按最优配方试制了样品,并进行了小样试验和整车试验,结果表明:1、样品的常温摩擦系数、高温摩擦系数在0.35～0.45之间,属于FF级;摩擦磨损性能较好、热稳定性高,其各项性能指标达到了GB5763—2018标准要求;其力学性能达到了JF04—20标准要求;2、在模拟的实际工况下,优化配方材料具有摩擦系数稳定,热衰退小,在低、高温工况下制动性能优异,磨损率低、对对偶件损伤小,使用寿命长,达到了有机陶瓷摩擦材料在实际应用中的性能要求。运用MATLAB的GUI模块开发了一款摩擦材料性能指标的预测系统。利用本研究的有机陶瓷摩擦材料进行了验证试验,结果表明:该系统的预测精度大于90%,具有一定的使用价值。
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