论文部分内容阅读
纸基摩擦材料是一种在摩擦磨损、摩擦性能稳定性、耐高温、压缩回弹性能、舒适性方面优于传统摩擦材料的复合材料。它们通常都是在不同尺度、不同层次上结构设计、结构优化的结果,融汇了各种单质材料发展的最新成果。纸基材料的高性能和新功能主要源于复杂的复合效应、界面效应、不同层次的尺度效应。它是现代摩擦材料的发展方向。碳纤维、芳纶纤维等作为纤维发展的最新产品,具有很高的比强度、比模量、耐高温、耐磨等优点,在复合材料中常被用作增强材料。纸基摩擦材料复合这些纤维的基础性优点,代表了摩擦材料发展的最新方向。本文主要研究了纸页成形工艺、预浸渍丁腈胶乳对于纸页性能以及摩擦材料性能的影响、聚酰亚胺树脂在纸基摩擦材料中应用的可行性等三个方面。首先对摩擦材料中的纸页成形、填料留着率进行研究。PEO和CPAM对于纸页的匀度有重要影响。当PEO用量为0.2%左右时,浆料的分散效果最好,成纸匀度高;CPAM是一种絮凝剂,用量0.16%时,浆料内部纤维结合较好,纸页抗张强度最大,通过添加丁苯胶乳可以增强这一性能。丁苯胶乳与CPAM在纤维表面形成微凝聚力,促使纤维之间形成架桥链接,形成均一的悬浮液,阻止浆料沉降。同时,填料、摩擦性能调节剂能够很好的粘结在纤维表面。在海泡石绒的疏松多孔的结构下,增强了填料的留着效果。其次,研究了丁腈胶乳预浸渍纸页对于摩擦材料影响。研究表明预浸渍丁腈胶乳对抗张强度具有增强的作用,并且对纸页的孔隙率影响很小。当浸渍液固含量浓度为4%时,效果最好,热压温度在140~150℃时,胶乳软化,可塑性强,并且分子结构不会受到破坏。预浸渍丁腈胶乳提高了酚醛树脂浸渍摩擦材料的摩擦磨损性能,以及摩擦性能的稳定性。当丁腈胶乳预浸渍溶液固含量为4%时,磨损率低,静/动摩擦系数合适。实验探究了酚醛树脂浸渍量对于纸页的性能有重要影响,当浸渍量为24%时,孔隙率满足国家标准,对于材料摩擦磨损性能最好。预浸渍固含量4%的丁腈胶乳与酚醛树脂共同浸渍对于摩擦材料的强度和摩擦磨损性能有明显的提高,这充分利用了两种树脂的不同特性。最后,聚酰亚胺树脂用于纸基摩擦材料实验表明,单一的聚酰亚胺树脂浸渍的纸基摩擦材料具有极强的刚度和脆性,并且树脂与纤维的复合能力比较差。通过4%固含量的丁腈胶乳预浸渍纸页后,再进行聚酰亚胺树脂与酚醛树脂双重浸渍纸页,发现随着聚酰亚胺树脂比例增加,抗张强度不断增大,孔隙率也逐渐增加,但动摩擦系数出现了下降。聚酰亚胺树脂含量的增加提高了摩擦性能的稳定性,降低了摩擦材料的磨损率。说明了聚酰亚胺树脂在纸基摩擦材料中运用的具有很大的可行性。