铜/石墨摩擦材料制动效果优异且综合性能良好,在制动和离合装置得到广泛的应用。而不同的制备工艺、组分及组分配比,获得的铜/石墨摩擦材料的性能差别较大。为了探究工艺参数对材料的影响,本文基于湿法混料工艺过程,采用真空热压烧结,制备了铜/石墨摩擦材料,表征了材料的微观形貌,研究了混料工艺、石墨含量、Cr含量等因素对材料机械及摩擦磨损性能的影响,并根据其结果分析了摩擦磨损机理,进而探索了通过添加泡沫铜制备的铜/石墨摩擦材料性能。首先,在湿法混料过程中,作为湿混介质,煤油的含量对材料的结构和性能影响较大。根据对材料的SEM表征发现,随着煤油含量的提高,混合粉料的粒径逐渐增大,颗粒形状逐渐由长条状转变为球状。基于材料性能测试发现,煤油含量越多,烧结试样的机械性能越低,摩擦系数越大,但对摩损率的影响较小,摩损率总体呈现略微上升的趋势。综合比较发现,当煤油含量在5%~8%之间,组分原料混合均匀,制备的材料综合性能良好。此外,混料时间也会对材料性能产生一定影响,随着混料时间的延长,混合颗粒先增加后减小,聚合颗粒的表面粗糙度降低,烧结试样的密度、硬度、强度等性能也呈现先增大后减小的趋势。对于摩擦磨损性能而言,混料时间越长,摩擦系数随速度的变化越大;而对于磨损率而言,随着混料时间的增加,磨损率略有提高。基于烧结试样的性能分析可知,混料时间在4~8 h较为合理。然后,不同组分的配比也是影响材料性能的重要因素,这主要包括人造石墨、Cr以及泡沫铜等物质的添加。为了探究它们对材料的影响,分别对材料进行相应的机械以及摩擦磨损性能的分析测试并结合SEM分析。结果表明,当石墨含量由10%升高到19%时,试样的压缩、剪切强度下降了一半,屈服强度降低,破坏延伸率变小;随着石墨含量的增加,摩擦系数亦呈减小的趋势,并且石墨含量越多,摩擦系数减小幅度越小,随速度变化越小。磨损率随石墨的变化关系略微复杂,随着其含量的增加先减小后增大。Cr对材料的机械性能影响不大,当含量从1%增加到7%时,烧结试样的机械性能提高。对于摩擦磨损性能而言,随着Cr含量的增加,摩擦系数先减小后增大,磨损率基本不变。此外,与未添加泡沫铜材料对比发现,添加泡沫铜材料机械性能低,但强度随组分配比的变化降低,摩擦系数高,磨损率高。材料的摩擦机理与摩擦速度的变化有关,当摩擦速度较低时,磨损主要是磨粒磨损和粘着磨损;当摩擦速度较高时,摩损主要为氧化磨损。磨粒磨损主要是铁的脱落犁沟摩擦表面,氧化磨损形成Fe2O3氧化膜,此外铬参与氧化膜的形成。