1、2022-3-251一種磚機(jī)用摩擦材料的制備一種磚機(jī)用摩擦材料的制備 Preparation of friction material of a brick machine 姓姓 名名： 孫明娜孫明娜學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào)： 1008014151專專 業(yè)業(yè)： 化化 學(xué)學(xué)指導(dǎo)老師指導(dǎo)老師： 楊楊 瑞瑞 麗麗答辯時(shí)間答辯時(shí)間： 2014.5.212022-3-252一、研究?jī)r(jià)值一、研究?jī)r(jià)值 摩擦材料是一類廣泛應(yīng)用于機(jī)械運(yùn)動(dòng)與傳動(dòng)的材料。摩擦材料是一類廣泛應(yīng)用于機(jī)械運(yùn)動(dòng)與傳動(dòng)的材料。制動(dòng)是任何運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)必不可少的行為之一，凡是運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)是任何運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)必不可少的行為之一，凡是運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)，都需要減速和停止，如磚機(jī)的制

2、動(dòng)、汽車的制動(dòng)、系統(tǒng)，都需要減速和停止，如磚機(jī)的制動(dòng)、汽車的制動(dòng)、起重機(jī)的升降和位置控制等等。起重機(jī)的升降和位置控制等等。 我國(guó)摩擦材料的研究起步比較晚，在工業(yè)基礎(chǔ)、技我國(guó)摩擦材料的研究起步比較晚，在工業(yè)基礎(chǔ)、技術(shù)水平、工藝設(shè)備和性能等方面還存在差距，從而不能術(shù)水平、工藝設(shè)備和性能等方面還存在差距，從而不能全面滿足新型摩擦材料的要求及其在機(jī)械工程行業(yè)的高全面滿足新型摩擦材料的要求及其在機(jī)械工程行業(yè)的高速發(fā)展。速發(fā)展。 因此驅(qū)使人們不斷研制開(kāi)發(fā)新型、性能穩(wěn)定、耐熱因此驅(qū)使人們不斷研制開(kāi)發(fā)新型、性能穩(wěn)定、耐熱耐磨性能良好的摩擦材料以滿足需要，安全的摩擦材料耐磨性能良好的摩擦材料以滿足需要，安全的摩

3、擦材料更是適應(yīng)當(dāng)前的趨勢(shì)所在。更是適應(yīng)當(dāng)前的趨勢(shì)所在。2022-3-253一、研究?jī)r(jià)值一、研究?jī)r(jià)值 二、研究?jī)?nèi)容二、研究?jī)?nèi)容 三、實(shí)驗(yàn)部分三、實(shí)驗(yàn)部分 四、結(jié)果與討論四、結(jié)果與討論 五、結(jié)五、結(jié) 論論 一種磚機(jī)用摩擦材料的制備一種磚機(jī)用摩擦材料的制備2022-3-254磚機(jī)用的摩擦材料以混合磚機(jī)用的摩擦材料以混合纖維作為增強(qiáng)材料，纖維作為增強(qiáng)材料，以酚醛樹(shù)脂和輪胎粉作為粘合劑，以填料作以酚醛樹(shù)脂和輪胎粉作為粘合劑，以填料作為摩擦性能調(diào)節(jié)劑，并加入碳纖維而制備的為摩擦性能調(diào)節(jié)劑，并加入碳纖維而制備的一種摩擦材料。一種摩擦材料。 試驗(yàn)通過(guò)改變碳纖維所占的比例來(lái)制備試驗(yàn)通過(guò)改變碳纖維所占的比例來(lái)制備

4、出不同的試樣，比較和分析各種試樣摩擦性出不同的試樣，比較和分析各種試樣摩擦性能從而得到綜合性能比較優(yōu)異的摩擦材料。能從而得到綜合性能比較優(yōu)異的摩擦材料。二、研究?jī)?nèi)容二、研究?jī)?nèi)容2022-3-255 1. 原料原料 酚醛樹(shù)脂酚醛樹(shù)脂 、輪胎粉、輪胎粉 、硫酸鋇、硫酸鋇 、氧化鋁、氧化鋁 、鉻、鉻鐵礦粉鐵礦粉 、蛭石、蛭石、 鋯英石鋯英石 、冰晶石、冰晶石 、炭黑、炭黑 、石灰石、芳綸漿柏、礦物纖維、硅酸鋁纖維、石灰石、芳綸漿柏、礦物纖維、硅酸鋁纖維、海泡石、碳纖維海泡石、碳纖維 。 三、實(shí)驗(yàn)部分三、實(shí)驗(yàn)部分2022-3-2562. 儀器設(shè)備儀器設(shè)備（1）6202型高速粉碎機(jī)（北京環(huán)亞天元機(jī)械技術(shù)

5、有限公型高速粉碎機(jī)（北京環(huán)亞天元機(jī)械技術(shù)有限公司）；司）；（2）摩擦片制片模具（自制）；）摩擦片制片模具（自制）；（3）側(cè)板式平板硫化機(jī)（西安裕華橡膠機(jī)械廠）；）側(cè)板式平板硫化機(jī)（西安裕華橡膠機(jī)械廠）；（4）101-3AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱（天津市泰斯特儀器有限型電熱鼓風(fēng)干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司）；公司）；（5）定速試驗(yàn)機(jī)（西安順通機(jī)電應(yīng)用技術(shù)研究所）。）定速試驗(yàn)機(jī)（西安順通機(jī)電應(yīng)用技術(shù)研究所）。 （6）擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)（深圳三思縱橫科技股份有限公司）擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)（深圳三思縱橫科技股份有限公司）（7）電子天平）電子天平（8）螺旋測(cè)微器）螺旋測(cè)微器 2022-3-257名稱名稱 含量含量%

6、（樣（樣1）含量）含量%（樣（樣2）含量）含量%(樣樣3) 含量含量% （樣（樣4） 含量含量%（樣（樣5） 酚醛樹(shù)脂酚醛樹(shù)脂 12 12 12 12 12輪胎粉輪胎粉 2 2 2 2 2芳綸漿柏芳綸漿柏 2 2 2 2 2礦物纖維礦物纖維 12 12 12 12 12硅酸鋁纖維硅酸鋁纖維 10 10 10 10 10海泡石海泡石 0 3 6 9 12碳纖維碳纖維 12 9 6 3 0填料填料 50 50 50 50 503.摩擦材料配方設(shè)計(jì)摩擦材料配方設(shè)計(jì)2022-3-2584. 實(shí)驗(yàn)工藝流程圖實(shí)驗(yàn)工藝流程圖第一次混合第一次混合芳綸漿柏芳綸漿柏硅酸鋁纖維硅酸鋁纖維礦物纖維礦物纖維碳碳 纖纖

7、維維 海泡石海泡石酚醛樹(shù)脂酚醛樹(shù)脂輪胎輪胎 粉粉填填 料料第二次混合第二次混合模壓成型模壓成型高溫硫化高溫硫化性能測(cè)試性能測(cè)試2022-3-2595. 性能測(cè)試性能測(cè)試 實(shí)驗(yàn)采用定速式摩擦實(shí)驗(yàn)采用定速式摩擦試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)機(jī)測(cè)定摩擦因數(shù)和磨損測(cè)定摩擦因數(shù)和磨損率。率。 *本實(shí)驗(yàn)在本實(shí)驗(yàn)在0.98 MPa下下分別測(cè)溫度為分別測(cè)溫度為100 、150 、200、250 、300 , 轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為5000 rmin-1的摩擦系的摩擦系數(shù)和磨損率數(shù)和磨損率（每個(gè)樣測(cè)定（每個(gè)樣測(cè)定5次）次）。2022-3-2510本實(shí)驗(yàn)用浮力法測(cè)摩擦材料的密度本實(shí)驗(yàn)用浮力法測(cè)摩擦材料的密度（1 1）取出試樣，保持表面清潔。干

8、燥）取出試樣，保持表面清潔。干燥2424小時(shí)。小時(shí)。（2 2）用電子天平成懸在空氣中的試樣片的質(zhì)量，讀數(shù)記為）用電子天平成懸在空氣中的試樣片的質(zhì)量，讀數(shù)記為m m1 1，然后把懸，然后把懸著的試樣片完全淹沒(méi)在蒸餾水中，稱其在蒸餾水中的質(zhì)量，讀數(shù)記為著的試樣片完全淹沒(méi)在蒸餾水中，稱其在蒸餾水中的質(zhì)量，讀數(shù)記為m m2 2。（3 3）測(cè)量此時(shí)實(shí)驗(yàn)的水溫，查表可知該溫度下的水的密度）測(cè)量此時(shí)實(shí)驗(yàn)的水溫，查表可知該溫度下的水的密度w 。 （4 4）帶入公式）帶入公式=m1/（m1m2） *w 計(jì)算密度。計(jì)算密度。（5 5）同樣的方法測(cè)量同一個(gè)片的另一個(gè)試樣的密度，在求兩次的平均值。）同樣的方法測(cè)量同一

9、個(gè)片的另一個(gè)試樣的密度，在求兩次的平均值。（6 6）重復(fù)步驟）重復(fù)步驟1515，測(cè)，測(cè)5 5組。組。2022-3-2511 孔隙率的測(cè)定孔隙率的測(cè)定（1 1）將樣品在蒸餾水中浸泡）將樣品在蒸餾水中浸泡2 2分鐘后取出擦干；分鐘后取出擦干；（2 2）稱其質(zhì)量為）稱其質(zhì)量為m3 m3 ；（3 3）帶入公式）帶入公式=(m3m1)/=(m3m1)/（m3m2m3m2）計(jì)算，兩次求平均值；）計(jì)算，兩次求平均值；（4 4）一共測(cè)）一共測(cè)5 5組。組。2022-3-2512 沖擊強(qiáng)度的測(cè)定沖擊強(qiáng)度的測(cè)定（1）試驗(yàn)機(jī)的調(diào)試：擺錘在最高位置自由下落無(wú)阻力空擺）試驗(yàn)機(jī)的調(diào)試：擺錘在最高位置自由下落無(wú)阻力空擺動(dòng)，

10、指針三次都指向零位。動(dòng)，指針三次都指向零位。（2）試樣的正確擺放；）試樣的正確擺放；（3）測(cè)沖擊強(qiáng)度，每組）測(cè)沖擊強(qiáng)度，每組2個(gè)試樣，測(cè)兩次，求平均；個(gè)試樣，測(cè)兩次，求平均；（4）讀數(shù)，記錄數(shù)據(jù)）讀數(shù)，記錄數(shù)據(jù)。 2022-3-2513 1. 不同試樣摩擦性能不同試樣摩擦性能 通過(guò)性能測(cè)試所得數(shù)據(jù)比較五種試樣在壓力為通過(guò)性能測(cè)試所得數(shù)據(jù)比較五種試樣在壓力為0.98MPa0.98MPa、轉(zhuǎn)速為、轉(zhuǎn)速為5000 5000 rmin-1 、溫度、溫度為為100100、150 、200 、250 、300 與摩擦系數(shù)之間的與摩擦系數(shù)之間的關(guān)系圖關(guān)系圖 四、四、結(jié)果與討論結(jié)果與討論2022-3-2514

11、0.98MPa轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為5000 rmin-1 下各個(gè)樣品的摩擦系數(shù)與溫度之間的關(guān)系圖下各個(gè)樣品的摩擦系數(shù)與溫度之間的關(guān)系圖 0.98MPa轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為5000 rmin-1 下各個(gè)樣品的摩擦系數(shù)與溫度之間的關(guān)系圖下各個(gè)樣品的摩擦系數(shù)與溫度之間的關(guān)系圖 0.98MPa轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為5000 rmin-1 下各個(gè)樣品的摩擦系數(shù)與溫度之間的關(guān)系圖下各個(gè)樣品的摩擦系數(shù)與溫度之間的關(guān)系圖 0.98MPa轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為5000 rmin-1 下各個(gè)樣品的摩擦系數(shù)與溫度之間的關(guān)系圖下各個(gè)樣品的摩擦系數(shù)與溫度之間的關(guān)系圖 2022-3-25150.98MPa轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為5000 rmin-1 下各個(gè)樣品的磨損

12、率與溫度之間的關(guān)系圖下各個(gè)樣品的磨損率與溫度之間的關(guān)系圖2022-3-25162. 摩擦材料性能指標(biāo)摩擦材料性能指標(biāo) 對(duì)于摩擦材料來(lái)說(shuō)，摩擦因數(shù)和磨損率必須滿足相應(yīng)的對(duì)于摩擦材料來(lái)說(shuō)，摩擦因數(shù)和磨損率必須滿足相應(yīng)的指標(biāo)外還需要較好的摩擦穩(wěn)定性，即當(dāng)摩擦條件如溫度、壓指標(biāo)外還需要較好的摩擦穩(wěn)定性，即當(dāng)摩擦條件如溫度、壓強(qiáng)、速度改變時(shí)，摩擦因數(shù)波動(dòng)越小越好。強(qiáng)、速度改變時(shí)，摩擦因數(shù)波動(dòng)越小越好。汽車制動(dòng)片國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（汽車制動(dòng)片國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB57632008）規(guī)定的摩擦性能允許值）規(guī)定的摩擦性能允許值摩擦指標(biāo) 試驗(yàn)溫度/ 100 150 200 250 300摩擦因數(shù) 0.250.65 0.250.70 0.250.70 0.250.70 0.250.70磨損率（10-7cm3/N.m ）0.50 0.70 1.00 1.5