碳酸钙晶须在地铁制动摩擦材料中的应用研究

1、碳酸钙晶须在摩擦材料中的碳酸钙晶须在摩擦材料中的应用研究应用研究答答 辩辩 人人: : 朱仁俊朱仁俊指导教师指导教师: 尹彩流尹彩流 研究员研究员2015年4月26日目录目录第一章第一章 绪论绪论 第三章第三章 结论结论第二章第二章 实验部分实验部分第一章第一章 绪论绪论研究背景研究背景课题来源：课题来源：广西碳酸钙产业化工程广西碳酸钙产业化工程研究研究院有限公司院有限公司的的 “技术委托合同技术委托合同”摩擦材料的三大组分摩擦材料的三大组分1 1、粘结剂、粘结剂2 2、增强纤维、增强纤维3 3、填料、填料常用的矿物纤维常用的矿物纤维1 1、芳纶纤维、芳纶纤维2 2、玻璃纤维、玻璃纤维3 3、

2、硫酸钙晶须、硫酸钙晶须4 4、钛酸钾晶须、钛酸钾晶须5 5、玄武岩纤维、玄武岩纤维6 6、碳酸钙晶须、碳酸钙晶须碳酸钙晶须的优势碳酸钙晶须的优势1 1、绿色环保型功能材料绿色环保型功能材料；2 2、良好的物理与力学性能良好的物理与力学性能；3 3、耐磨性好，耐热性高，热衰退与热恢复性能好耐磨性好，耐热性高，热衰退与热恢复性能好。 本研究采用的是本研究采用的是上海牧泓实业有限公司生产上海牧泓实业有限公司生产的的碳酸钙晶须碳酸钙晶须国内研究现状国内研究现状1 1、江南大学、江南大学粟利涛粟利涛研究结果认为碳酸钙晶须在鼓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式树脂基摩擦材料的最佳掺

3、入量为15%；2、南京工业大学南京工业大学吴训锟吴训锟研究结果认为碳酸钙晶须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。作为填料能降低摩擦材料对速度的敏感性。研究内容研究内容1 1、研究碳酸钙晶须含量对橡胶基摩擦材料的影响；、研究碳酸钙晶须含量对橡胶基摩擦材料的影响；2 2、研究所制备摩擦材料的物理、力学、摩擦磨损性、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。能，确定最优配方。第二章第二章 实验部分实验部分实验设备一实验设备一强力加压翻转式密炼机强力加压翻转式密炼机YSP-150YSP-150型破碎机型破碎机XLB-DXLB-D型平板硫化机型平板硫化机电热烘箱

4、电热烘箱实验设备二实验设备二XHR-150XHR-150型型塑料洛氏硬度计塑料洛氏硬度计WDW-100EWDW-100E型万能试验机型万能试验机XC-22XC-22型冲击试验机型冲击试验机配方设计配方设计组分组分配方一配方一配方二配方二配方三配方三配方四配方四配方五配方五配方六配方六粘结剂粘结剂19%19%19%19%19%19%碳酸钙晶须碳酸钙晶须0%5%10%15%20%25%其他增强纤维其他增强纤维38%33%28%23%18%13%填料填料43%43%43%43%43%43%制备工艺制备工艺称料称料密炼密炼干燥干燥破碎破碎预热预热压制压制固化固化机加机加工工物理力学性能物理力学性能随着

5、碳酸钙晶须随着碳酸钙晶须含量的增加，试含量的增加，试样的硬度呈逐渐样的硬度呈逐渐减小的趋势减小的趋势。物理力学性能物理力学性能碳酸钙晶须含量为碳酸钙晶须含量为5%时密度最大为时密度最大为2.6g/cm3当碳酸钙晶须含量为当碳酸钙晶须含量为25%时，时，密度最小为密度最小为2.5 g/cm3。密度呈现密度呈现先增大后逐渐减小的先增大后逐渐减小的趋势趋势。物理力学性能物理力学性能试样抗拉强度试样抗拉强度、冲击强度随着碳酸钙晶须含量冲击强度随着碳酸钙晶须含量的增加而逐渐减小的增加而逐渐减小。摩擦磨损性能摩擦磨损性能摩擦磨损性能摩擦磨损性能金相分析金相分析金相分析金相分析从从图中看到，图中看到，所所有

6、有样品都有划样品都有划痕，是由痕，是由于摩擦材于摩擦材料中剥落的硬质填料对摩擦表面刻划料中剥落的硬质填料对摩擦表面刻划，形成形成犁沟犁沟效应效应 ；磨损方式主要磨损方式主要是是黏着磨损和磨粒磨损黏着磨损和磨粒磨损第三章第三章 结结 论论结论结论1 1、所制备、所制备橡胶基摩擦材料橡胶基摩擦材料的的摩擦系数随碳酸钙晶摩擦系数随碳酸钙晶须含量的增高呈下降趋势。须含量的增高呈下降趋势。随着试验转速的增加，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。磨损量逐渐变小。2 2、碳酸钙晶须含量越高，越容易造成团聚现象导致摩碳酸钙

7、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擦材料整体较为疏松，使得摩擦材料具有较大的孔隙度，度，导致摩擦材料的导致摩擦材料的硬度、密度等下降。硬度、密度等下降。结论结论3 3、所制备的橡胶基摩擦材料摩擦性能稳定，热衰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。退与热恢复性能较好。在橡胶基摩擦材料中碳酸在橡胶基摩擦材料中碳酸钙晶须的最佳掺入量为钙晶须的最佳掺入量为15%15%，符合，符合GB/T5763-2008GB/T5763-2008要求。磨损机理要求。磨损机理为黏着磨损和磨粒磨损。为黏着磨损和磨粒磨损。致谢致谢感谢尹彩流老师、王秀飞博士的悉心指导与帮助让我感谢尹彩流老师、王秀飞博士的悉心指导与帮助让我顺利完成论文；谢谢顺利完成论文；