矿井提升系统是煤矿生产的咽喉,而制动装置作为提升机最后一道也是最关键的安全保障设备,是提升机不可缺少的重要组成部分。闸瓦作为制动装置的重要部件材料,其摩擦学性能的优劣直接关系到提升系统的安全运行,从而对全矿生产乃至人员生命安全都产生重要影响。影响闸瓦材料摩擦学性能的因素很多,但其中最根本的因素应该还是材料本身的性能。因此,开发具有良好摩擦磨损性能的新型闸瓦材料,对于提高提升机制动系统的可靠性和安全性具有重要的实际意义。本文利用磁粉对传统提升机闸瓦材料进行改性,制备新型磁性提升机闸瓦,研究其摩擦磨损规律和机理。首先,选用钕铁硼和纳米四氧化三铁作为磁粉,并用偶联剂KH590对纳米四氧化三铁进行表面修饰,研究磁性提升机闸瓦的制备方法和性能测试方法;其次,采用配方均匀设计方法进行配方试验设计,并运用灰色关联度分析、模糊综合评判和层次分析法对所得的摩擦学试验结果进行综合评价,从而确认出试验最优配方;再次,对摩擦系数偏移性、摩擦系数稳定性和磨损率三个性能指标进行数据处理,求出配方与性能指标之间的数学关系,基于最佳性能原则,求出理论最优配方,并模拟矿井提升机实际工况开展最优配方的摩擦磨损性能试验研究;最后,开展摩擦学试验、磁性能测试和微观形貌及成分分析试验研究磁粉对闸瓦的作用机理和不同含量钕铁硼磁粉对磁性提升机闸瓦的摩擦磨损性能的影响规律及机理。研究结果表明,钕铁硼和纳米四氧化三铁混合磁粉能极大提高提升机闸瓦的摩擦磨损性能,使其能完全适应矿井提升机实际极端工况。