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随着重型汽车高速化、重载化、环保化以及车体轻量化的发展,传统制动摩擦材料在重型汽车上应用的局限性越来越突出。尤其是重型汽车制动器由“鼓式”向“前盘后鼓”结构转变后,新型制动摩擦材料的抗高温衰退性能以及摩擦系数的稳定性直接影响其在重型汽车上的应用,然而在研究中发现,对于树脂基摩擦材料来说,提高树脂基体的耐热性能够显著提高摩擦材料的抗高温衰退性能。
本文在对酚醛树脂耐热改性方法及改性效果进行系统对比的基础上,结合重型汽车制动摩擦材料性能的要求,通过添加不同含量的a-纳米Al2O3对酚醛树脂进行共混改性和原位聚合改性,利用傅里叶红外光谱仪、热重分析仪以及透射电镜对改性后的树脂进行深入分析,结果表明,经过表面改性后的纳米Al2O3能够均匀分散到树脂中,并可大幅改善树脂的耐热性和韧性。
采用定速式摩擦试验机对制备的摩擦材料的摩擦磨损性能进行测试,结果表明原位聚合改性法中添加8%的纳米Al2O3改性树脂效果最好,以此为基体制备的摩擦材料的摩擦系数最稳定,并且累积磨损率仅为1.61×10-7 cm3/N·m,远低于国家标准,同时通过扫描电镜对不同温度下制动摩擦材料磨损后的形貌进行观察,并分析了磨损机理。
研究表明,经过纳米Al2O3改性后的树脂作为基体制备摩擦材料,其摩擦系数稳定性好,硬度适中,韧性好,并且在磨损过程中磨损率小,噪声低,抗高温热衰退性较好,对开发新型重型汽车制动摩擦材料提供了理论依据。