碳酸钙晶须在地铁制动摩擦材料中的应用研究.

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1、碳酸钙晶须在摩擦材料中的 应用研究 答 辩 人: 朱仁俊 指导教师: 尹彩流 研究员 2015年4月26日 目录 第一章 绪论 第三章 结论 第二章 实验部分 第一章 绪论 研究背景 课题来源：广西碳酸钙产业化工程研究院有限公司的 “技术委托合同” 摩擦材料的三大组分 1、粘结剂 2、增强纤维 3、填料 常用的矿物纤维 1、芳纶纤维 2、玻璃纤维 3、硫酸钙晶须 4、钛酸钾晶须 5、玄武岩纤维 6、碳酸钙晶须 碳酸钙晶须的优势 1、绿色环保型功能材料； 2、良好的物理与力学性能； 3、耐磨性好，耐热性高，热衰退与热恢复性能好。 本研究采用的是上海牧泓实业有限公司生产的 碳酸钙晶须 国内研究现状

2、 1、江南大学粟利涛研究结果认为碳酸钙晶须在鼓 式树脂基摩擦材料的最佳掺入量为15%； 2、南京工业大学吴训锟研究结果认为碳酸钙晶须 作为填料能降低摩擦材料对速度的敏感性。 研究内容 1、研究碳酸钙晶须含量对橡胶基摩擦材料的影响； 2、研究所制备摩擦材料的物理、力学、摩擦磨损性 能，确定最优配方。 第二章 实验部分 实验设备一 强力加压翻转式密炼机 YSP-150型破碎机 XLB-D型平板硫化机 电热烘箱 实验设备二 XHR-150型塑料洛氏硬度计 WDW-100E型万能试验机 XC-22型冲击试验机 配方设计 组分配方一配方二配方三配方四配方五配方六 粘结剂19%19%19%19%19%19

3、% 碳酸钙晶须0%5%10%15%20%25% 其他增强纤维38%33%28%23%18%13% 填料43%43%43%43%43%43% 制备工艺 称料密炼干燥破碎 预热压制固化机加工 物理力学性能 随着碳酸钙晶须 含量的增加，试 样的硬度呈逐渐 减小的趋势。 物理力学性能 碳酸钙晶须含量为5% 时密度最大为2.6g/cm3 当碳酸钙晶须含量为 25%时，密度最小为 2.5 g/cm3。密度呈现 先增大后逐渐减小的 趋势。 物理力学性能 试样抗拉强度、冲击强度随着碳酸钙晶须含量 的增加而逐渐减小。 摩擦磨损性能 摩擦磨损性能 金相分析 金相分析 从图中看到，所有样品都有划痕，是由于摩擦材 料

4、中剥落的硬质填料对摩擦表面刻划，形成犁沟 效应 ；磨损方式主要是黏着磨损和磨粒磨损 第三章 结 论 结论 1、所制备橡胶基摩擦材料的摩擦系数随碳酸钙晶 须含量的增高呈下降趋势。随着试验转速的增加， 摩擦系数下降。随着碳酸钙晶须含量的增加，材料 磨损量逐渐变小。 2、碳酸钙晶须含量越高，越容易造成团聚现象导致摩 擦材料整体较为疏松，使得摩擦材料具有较大的孔隙 度，导致摩擦材料的硬度、密度等下降。 结论 3、所制备的橡胶基摩擦材料摩擦性能稳定，热衰 退与热恢复性能较好。在橡胶基摩擦材料中碳酸 钙晶须的最佳掺入量为15%，符合GB/T5763-2008 要求。磨损机理为黏着磨损和磨粒磨损。 致谢 感谢尹彩流老师、王秀飞博士的悉心指导与帮助让我 顺利完成论文；谢谢2011级金属材料工程班全体同学 对我的帮助；感谢各位老师在大学四年对我的教导和 帮助！ 敬请各位老师、同学 批评指正！