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1、碳纖維增強(qiáng)硼酚醛樹(shù)脂摩擦材料的研究第1章緒論1.1前言近幾年我國(guó)的汽車工業(yè)在不斷的發(fā)展，高速公路網(wǎng)也在不斷的矜。2011年7月科技部出臺(tái)了《國(guó)家十二五科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》明確規(guī)定要大力發(fā)展汽車行業(yè)，并使其朝著節(jié)能環(huán)保的方向前進(jìn)。因此汽車用摩擦材料也面臨著高速化、高性能化、舒適化及環(huán)保的方向發(fā)展汽車上的剎車片是制動(dòng)器襯片的俗稱，是接觸制動(dòng)盤(鼓)的摩擦材料。當(dāng)駕駛員做出剎車行為時(shí)，剎車片就會(huì)受到一定的壓力，然后它與制動(dòng)盤(鼓)產(chǎn)生一定的摩擦力，最終使車輛減速。剎車片是車輛制動(dòng)系統(tǒng)中的重要的部件，其質(zhì)量好壞直接影響車輛的制動(dòng)性能，更關(guān)系到車輛駕乘人員的生命財(cái)產(chǎn)
2、安全[3]。汽車制動(dòng)片屬于摩擦材料而摩擦材料一般是樹(shù)脂基復(fù)合材料，它由三部分組成：(1)以普通酌醛樹(shù)脂或者改性盼酸樹(shù)脂作為基體的粘結(jié)劑。它們的特點(diǎn)和作用是當(dāng)處于一定加熱溫度下先呈軟化而后進(jìn)入粘流態(tài)，這些處于液態(tài)狀的樹(shù)脂在壓力作用下流動(dòng)并均勻的分布在材料中形成材料的基體，最后通過(guò)樹(shù)脂固化作用，把增強(qiáng)纖維和填料粘結(jié)在一起，形成質(zhì)地致密的有相當(dāng)強(qiáng)度及能滿足摩擦材料使用性能要求的摩擦片制品；（2)增強(qiáng)纖維，比如鋼纖維、碳纖維、玻璃纖維等有機(jī)或無(wú)機(jī)的纖維。纖維增強(qiáng)材料是摩擦材料的基材也是摩擦材料中主要的承力部分；（3)填料，作為摩擦性能調(diào)節(jié)劑的填料很多主要可以歸納為
3、兩大類：減摩填料和增摩材料。這些填料不僅僅起到減摩和增摩的作用有時(shí)候還可以起到減震，吸收噪音的作用。作為車輛制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一的汽車剎車片，其制動(dòng)效果將直接影響汽車的安全性能?，F(xiàn)今高性能汽車剎車片需要具備的基本要求是：具有一個(gè)合適而且穩(wěn)定的摩擦系數(shù)、適合的硬度、壽命要長(zhǎng)即其磨損率要比較低、低磨屑毒性、較高的孔隙率、抗高溫高速熱衰退性能好、制動(dòng)過(guò)程平穩(wěn)、無(wú)噪音價(jià)格適中等特點(diǎn)。因此，乘用車制動(dòng)剎車片會(huì)朝著以下幾個(gè)趨勢(shì)發(fā)展：高速化、耐高溫當(dāng)轎車在車速50km/h-200km/h的情況下制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)產(chǎn)生的熱負(fù)荷為68.5270?1080kPas;硼改性勒醛樹(shù)脂
4、（5265)，技術(shù)指標(biāo)：游離紛：<2%第2章試驗(yàn)設(shè)計(jì)及工藝方案...........112.1試驗(yàn)內(nèi)容..........112.1.1試驗(yàn)研究?jī)?nèi)容..........112.1.2試驗(yàn)材料的初步選用..........112.2試驗(yàn)用儀器及設(shè)備..........132.2.1制備摩檫材料所需的設(shè)備..........132.2.2摩擦材料檢測(cè)儀器..........152.3剎車片制造的工藝流程及參數(shù)..........162.4剎車片摩擦材料的性能參數(shù)..........172.5試驗(yàn)方法..........182.6本章小結(jié).........
5、.18第3章碳纖維不同的表面處理對(duì)剎車片..........193.1氣相處理溫度對(duì)復(fù)合摩擦材料..........193.1.1試驗(yàn)配方設(shè)計(jì)..........193.1.2具體的材料壓制工藝..........193.1.3試驗(yàn)結(jié)果分析..........203.2氣相、液相及氣液相混的表面處理方式..........263.2.1材料配方的設(shè)計(jì)..........263.2.1材料壓制工藝方法..........273.2.2試驗(yàn)結(jié)果分析..........27結(jié)論本文研究和分析得出以下結(jié)論：1.對(duì)碳纖維表面進(jìn)行不同氣相處理溫度的試驗(yàn)表明：優(yōu)化的氣相
6、處理溫度為450°C,處理時(shí)間為5小時(shí)；在三種摩擦磨損試驗(yàn)條件下，摩擦材料具有穩(wěn)定的摩擦系數(shù)和較低的磨損率。2.對(duì)碳纖維表面進(jìn)行氣相、液相以及氣液混合處理的試驗(yàn)表明：碳纖維450°C氣相處理5小時(shí)然后隨爐冷卻的表面處理方法最好，電鏡分析表明，在該處理?xiàng)l件下，碳纖維的氧化程度較為適合；碳纖維氧化程度偏低或氧化程度有點(diǎn)過(guò)頭，都會(huì)造成材料的摩擦磨損性能降低。3.硼改性酚醛樹(shù)脂和未改性酚醛樹(shù)脂對(duì)比表明，硼改性酚醛樹(shù)脂和碳纖維同時(shí)使用，能夠提高摩擦材料的摩擦磨損性能，使材料具有優(yōu)越的抗高溫?zé)崴ネ诵阅?，特別是在1500r/min,0.98Mpa條件下，
7、也沒(méi)有明顯的熱衰退現(xiàn)象。4.對(duì)于未改性酚醛樹(shù)脂，樹(shù)脂含量有9%增加到12%,熱衰退現(xiàn)象加大，特別是對(duì)于速度加大或壓力加大條件下，熱衰退現(xiàn)象尤為明顯；對(duì)于硼改性樹(shù)脂，樹(shù)脂含量為9%和12%時(shí)，兩者在速度加大或壓力加大條件下，抗高溫?zé)崴ネ说男阅芤廊涣己谩?.摩擦材料中碳纖維的含量對(duì)其摩擦磨損特性具有顯著的影響。當(dāng)碳纖維在摩擦材料中的含量在2%-10%范圍內(nèi)時(shí)，隨著碳纖維的含量的增加摩擦材料的摩擦系數(shù)和磨損率都是先減少后增加；碳纖維在摩擦材料中使用量為6%時(shí)，具有最佳的摩擦磨損性能。6.含碳纖維和不含碳纖維的對(duì)比試驗(yàn)表明：碳纖維能夠降低低溫摩擦系數(shù)，能夠增加高溫
8、摩擦系數(shù)，能夠大幅度提高材料的耐磨損能力。7.含碳纖維和含銅纖維的
