燒結(jié)金屬摩擦材料現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)態(tài)(9)(參考版)
2024-08-15 03:38本頁面
【正文】 9 / 9。所有這些特點(diǎn)，賦予鋁基摩擦材料廣闊的發(fā)展前景。 發(fā)展鋁基摩擦材料 鋁基摩擦材料發(fā)展緩慢是有它的一些特殊原因的，但鋁重量輕、耐腐蝕、不導(dǎo)磁、高導(dǎo)電導(dǎo)熱性、比強(qiáng)度高，而且可以采用彌散強(qiáng)化手段來強(qiáng)化基體，所以其研發(fā)工作備受關(guān)注。為此，美國Bendix公司投入1億美元用于專項(xiàng)質(zhì)量改進(jìn)。據(jù)此，必須盡快找到新型的符合安全環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的高性能材料來取代石棉樹脂和含石棉的半金屬摩擦材料，于是研制出了以鋼纖維、礦物纖維、玻璃纖維和有機(jī)纖維來代替石棉纖維。該材料摩擦系數(shù)高、耐磨性好，適合汽車使用，但由于其耐熱性差，不能用于高負(fù)荷工況。 用耐高溫并且有高摩擦系數(shù)的金屬陶瓷作復(fù)合相，或用難熔化合物粉末作復(fù)合相，兩者均可滿足一些特殊工況的應(yīng)用。 發(fā)展用金屬纖維強(qiáng)化的復(fù)合材料 用金屬纖維強(qiáng)化，大大提高了基體的強(qiáng)度，改善了基體的導(dǎo)熱性能，對阻止表面裂紋的擴(kuò)展起到了很好的作用。雖然這些材料不屬于粉末冶金范疇，但是它們同屬于摩擦材料領(lǐng)域。摩擦接觸面上同時(shí)產(chǎn)生的三種相互關(guān)聯(lián)過程，即表面相互作用、固體表層和表面膜在摩擦力作用下的變化和表層破壞對摩擦副性能的影響、周圍介質(zhì)的性質(zhì)和實(shí)際工作狀態(tài)相互之間的作用和影響，所有這些細(xì)節(jié)，將會更進(jìn)一步地深入研究下去。80年代以來 ，對產(chǎn)生在摩擦表面的潤滑膜和氧化膜作了更為深入的研究，取得了一些成果。近年來，對摩擦過程中摩擦表面的破壞也頗有研究，證明磨損的產(chǎn)生是氧化、磨粒磨損、轉(zhuǎn)化反應(yīng)和層面疲勞的綜合作用，只是在一定條件下，某一因素突出，成為主要磨損原因。 摩擦磨損理論與表面破壞機(jī)理的研究 摩擦與磨損是摩擦學(xué)研究的兩個(gè)中心問題，學(xué)派甚多。在濕式工況中，對偶材料采用鑄鐵對摩擦系數(shù)沒有多大的影響，主要是使用壽命不及鋼對偶。早年的資料表明，在干式應(yīng)用中，灰口鑄鐵是首選的對偶材質(zhì)。碳素纖維及其復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度、高比模量、高耐熱性和抗疲勞性能，但因成本高、制造工藝復(fù)雜，目前應(yīng)用似僅限于航天航空等尖端領(lǐng)域。 另一項(xiàng)強(qiáng)化手段是纖維強(qiáng)化。 國外系統(tǒng)地研究了Sn的含量對銅基材料性能的影響，認(rèn)為Sn的理想加入量在7%～12%。文獻(xiàn)[25]采用CaSiSi、SiC及FeSi2使Si與Ca和基體鐵形成合金。對于鐵基材料，通常以加入Ni、Cr、Mo、W、Mn來強(qiáng)化基體或活化燒結(jié)過程?？偟膩碚f，各國的材料研究者主要從兩個(gè)方面入手改善材料基體結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度。 改善材料基體結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的研究 基體強(qiáng)度是材料承載能力的反映，而基體強(qiáng)度在很大程度上取決于基體成分、結(jié)構(gòu)和力學(xué)物理性能。 材料中大量的游離石墨在摩擦過程中不斷覆蓋摩擦界面，形成穩(wěn)定的潤滑工作層，防止了摩擦副的咬合，也起到了很好的減摩作用。在高溫下，石墨具有極高的強(qiáng)度，使用溫度可達(dá)3500℃，具有優(yōu)良的高溫固體潤滑特性。中國、日本、前蘇聯(lián)對此作了大量的研究。在燒結(jié)過程中，BN十分穩(wěn)定，既不會分解又不會被燒損，在摩擦過程中保持良好的潤滑，促使形成薄膜，改良了耐磨性。 提高材料耐磨
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