摩擦材料
摩擦材料
课题一 摩擦材料的基础知识
摩擦材料是广泛用于各种交通运输工具(如汽车、火车、飞机、舰船等)和各种
机器设备的制动器、离合器及摩擦传动装置中的制动材料。
一、摩擦材料的分类
1.按摩擦特性分 按摩擦特性分为低摩擦因数材料及高摩擦因数材料。低摩擦因数材料，又称减摩 材料或润滑材料，其作用是减少机械运动中的动力消耗，降低机械部件磨损，延长使 用寿命。本课题所述对象是高摩擦因数材料，简称摩擦材料，又称摩阻材料。
三、半金属基摩擦材料 半金属基摩擦材料是在有机摩擦材料与常规粉末冶金摩擦材料的基础上发展起 来的一种新型的非石棉摩擦材料。其主要优点是耐磨性和耐热衰退性良好，在400 ℃以下时摩擦因数非常稳定，且制动噪声低；但其生产成本稍高，材料密度稍大。
四、汽车摩擦材料的发展趋势 现在全球高度重视安全与环境保护。众所周知，石棉可能导致肺癌，早在1986年， 摩擦材料中的石棉已经开始被其他材料所替代。最近的环境研究表明，重金属对环境 构成极大的危害。欧盟为此已采取措施禁止或严格限制汽车中使用重金属。前不久瑞 典的一项研究指出，摩擦材料是环境铜污染最大的祸首之一，尽管与汽车的其他铜部 件相比所含的铜质量较低，但制动片却产生了环境中30％的铜污染。现在各大汽车以
料的摩擦、磨损性能有着重要的影响，增强材料主要有石棉、钢纤维、玻璃纤维、 碳纤维、有机纤维和混杂纤维等。 (2)粘结剂 选择粘结剂首先要考虑热性能，此外还要求其结构强度高、模量低、 贴合性好、分解温度高、分解物少、分解速度慢及分解残留物有一定的摩擦性能等。 早期使用的主要是橡胶型粘结剂。橡胶因耐热性差且磨损大，已逐渐被酚醛树脂取 代或与树脂混合。目前，国外大都采用改性树脂。 (3)填充材料 填补材料是摩擦材料中不可缺少的组分，其在摩擦材料中主要 起改善
摩擦材料专业
摩擦材料专业摩擦材料是指用于制造摩擦副的材料，主要用于摩擦副的摩擦和磨损表面。
摩擦材料的性能直接影响到摩擦副的使用寿命、工作可靠性和经济性。
摩擦材料专业是一个涉及材料学、摩擦学、机械工程等多个学科知识的综合性专业，其研究内容主要包括材料的摩擦磨损性能、摩擦副设计与制造、摩擦材料的表面工程等方面。
本文将就摩擦材料专业的相关知识进行介绍和探讨。
首先，摩擦材料专业的学习内容主要包括材料学基础知识、摩擦学原理、摩擦材料性能测试方法、摩擦材料表面工程技术等方面。
学生在学习过程中需要掌握各种摩擦材料的组成、结构和性能，了解摩擦学的基本原理，熟悉各种摩擦材料的性能测试方法，掌握摩擦材料的表面改性技术等。
这些知识将为学生今后的研究和工作打下坚实的基础。
其次，摩擦材料专业的研究领域非常广泛，涉及到金属材料、聚合物材料、复合材料等多种材料类型。
在摩擦材料专业的学习和研究中，学生需要对各种材料的摩擦磨损性能进行深入研究，探索不同材料在摩擦副中的应用特点和适用范围。
同时，还需要对摩擦副的设计与制造进行系统学习，掌握摩擦副的结构设计原理、制造工艺和装配调试技术。
另外，摩擦材料专业的学生还需要学习摩擦材料的表面工程技术。
表面工程是指通过对摩擦材料表面进行改性处理，以提高其摩擦磨损性能、耐磨性和抗疲劳性能。
学生需要了解各种表面处理技术的原理和特点，掌握表面工程技术的操作方法和工艺流程，为今后的工程实践和科研工作做好准备。
总之，摩擦材料专业是一个综合性强、实践性强的专业，学生需要在学习过程中注重理论与实践相结合，努力提高自己的动手能力和创新能力。
只有不断地学习和实践，不断地积累经验和提高技能，才能成为一名优秀的摩擦材料专业人才。
希望广大学子能够在摩擦材料专业的学习中不断进步，为我国摩擦材料领域的发展做出贡献。
粉末冶金摩擦材料
粉末冶金摩擦材料粉末冶金摩擦材料是一种新型的摩擦材料，它由金属粉末和其他添加剂通过一系列的加工工艺制备而成。
这种材料具有优异的摩擦性能和耐磨性能，被广泛应用于汽车、机械设备、航空航天等领域。
下面将从材料特性、制备工艺和应用领域三个方面来介绍粉末冶金摩擦材料。
首先，粉末冶金摩擦材料具有优异的摩擦性能和耐磨性能。
由于其特殊的结构和成分，使得其在摩擦过程中具有较低的摩擦系数和较高的耐磨性能，能够有效减少机械设备的能量损耗和零部件的磨损。
此外，粉末冶金摩擦材料还具有良好的耐高温性能和抗腐蚀性能，能够在恶劣的工作环境下保持稳定的摩擦性能，大大延长了机械设备的使用寿命。
其次，粉末冶金摩擦材料的制备工艺相对复杂，但是具有很高的可控性和灵活性。
制备过程主要包括原料的混合、成型、烧结和表面处理等环节。
在原料的选择和配比上，可以根据具体的应用要求来确定金属粉末和添加剂的种类和比例，从而调控材料的摩擦性能和耐磨性能。
在成型和烧结过程中，可以通过压制工艺和热处理工艺来控制材料的微观结构和力学性能，从而满足不同工作条件下的需求。
此外，表面处理工艺可以进一步改善材料的摩擦性能和耐磨性能，提高其在实际应用中的性能表现。
最后，粉末冶金摩擦材料在汽车、机械设备、航空航天等领域有着广泛的应用前景。
在汽车领域，粉末冶金摩擦材料可以用于制造摩擦片、离合器、制动器等摩擦副零部件，能够提高汽车的能效和安全性能。
在机械设备领域，粉末冶金摩擦材料可以用于制造轴承、齿轮、润滑材料等零部件，能够降低设备的能耗和维护成本。
在航空航天领域，粉末冶金摩擦材料可以用于制造发动机零部件、飞机结构件等高温高载零部件，能够提高航空器的性能和可靠性。
综上所述，粉末冶金摩擦材料具有优异的摩擦性能和耐磨性能，其制备工艺具有很高的可控性和灵活性，有着广泛的应用前景。
随着科技的不断进步和工业的不断发展，相信粉末冶金摩擦材料将会在未来发挥越来越重要的作用，为各行各业带来更多的技术创新和经济效益。
摩擦材料
摩擦材料的各项性能指标此时多会发生不利的变化（摩擦系数、磨损、机械强度等），特别是摩擦材料在检 测和使用过程中发生的三热（热衰退、热膨胀、热龟裂）现象，其根源都是由于树脂和橡胶、有机类的热分解而 致。因此选择树脂与橡胶对摩擦材料的性能具有非常重要的作用。选用不同的粘结剂就会得出不同的摩擦性能和 结构性能。2013年使用酚醛树脂及其改性树脂。如：腰果壳油改性、丁腈粉改性、橡胶改性及其它改性酚醛树脂 作为摩擦材料的粘结剂。
摩擦材料对其使用的纤维组分要求： （1）增强效果好。 （2）耐热性好。在摩擦工作温度下不会发生熔断、碳化与热分解现象。 （3）具有基本的摩擦系数。 （4）硬度不宜过高，以免产生制动噪音和损伤制动盘或鼓。 （5）工艺可操作性好。
填料
摩擦材料组分中的填料，主要是由摩擦性能调节剂和配合剂组成。使用填料的目的，主要有以下几个方面： （1）调节和改善制品的摩擦性能、物理性能与机械强度。 （2）控制制品热膨胀系数、导热性、收缩率，增加产品尺寸的稳定性。 （3）改善制品的制动噪音。 （4）提高制品的制造工艺性能与加工性能。 （5）改善制品外观质量及密度。 （6）降低生产成本。 在摩擦材料的配方设计时，选用填料必须要了解填料的性能以及在摩擦材料的各种特性中所起到的作用。正 确使用填料决定摩擦材料的性能，在制造工艺上也是非常重要的。 根据摩擦性能调节剂在摩擦材料中的作用，可将其分为“增磨填料”与“减磨填料”两类。摩擦材料本身属 于摩阻材料，为能执行制动和传动功能要求具有较高的摩擦系数，因此增摩填料是摩擦性能调节剂的主要成分。 不同填料的增摩作用是不同的。
摩擦材料
小结
二、汽车用摩擦材料的主要性能要求：有足 够高而稳定的摩擦系数；有良好的耐磨性； 有较好的物理、力学性能；不产生过重的噪 声等。
小结
三、汽车摩擦材料，主要由增强材料、粘结 材料及填充材料等所组成。增强材料主要有 石棉、钢纤维、玻璃纤维、碳纤维、有机纤 维、混杂纤维等。石棉摩擦材料逐渐被非石 棉摩擦材料所取代。粘结剂主要用酚醛树脂 或其改性树脂。填料常用重晶石、硅灰石、 氧化铝、铬铁矿粉、氧化铁、轮胎粉及铜、 铅等粉末等。
第二节汽车摩擦材料的Fra bibliotek成三、填充材料 起改善材料的物理与力学性能，调节摩 擦性能的作用。可分为有机、无机和金属三 种材料。具体填料常用重晶石、硅灰石、氧 化铝、铬铁矿粉、氧化铁、轮胎粉及铜、铅 等粉末等。
小结
一、汽车用摩擦材料，主要用于汽车传递动 力、制动减速、停车制动。它主要包括汽车 制动摩擦片，汽车离合器摩擦片及手制动摩 擦片等。
第6章 摩擦材料
制动蹄总成
第6章 摩擦材料
制动蹄总成
第6章 摩擦材料
制 动 蹄 总 成
第6章 摩擦材料
摩 擦 片
第6章 摩擦材料
摩 擦 片
第6章 摩擦材料
摩 擦 片
第一节
摩擦材料性能
一、摩擦材料的主要功能 将动能转变成热量，然后将热量吸收或 散发掉，同时降低贴合部件间的相对运动。
第一节
摩擦材料性能
二、汽车用摩擦材料的性能要求 1．有足够高而稳定的摩擦系数 2．有良好的耐磨性 3．有较好的物理、力学性能 4．不产生过重的噪声
第二节
汽车摩擦材料的组成
汽车摩擦材料，主要由增强材料、黏结材 料及填充材料等所组成。
第二节
汽车摩擦材料的组成
摩擦材料综述
第 1 章概述1.1引言型铜基摩擦材料是一种型的粉末冶金摩擦材料，其内部含有孔隙，孔隙中贮有润滑油。
当材料间相互接触时，在法向载荷和摩擦热的作用下，孔的可压缩性、油受热膨胀性和流淌性等特性，使摩擦片内部润滑油被迫流向摩擦外表而起到冷却作用。
本文的目标是通过材料的材料组织/成分/构造，材料的固有性能、制备加工工艺、材料的使用性能四者之间的关系来对型铜基摩擦片进展分析，为功能型摩擦材料的进一步争论供给理论根底。
使用性能组成与构造性能合成与工艺制备1.2摩擦材料争论现状与趋势摩擦材料是摩擦式离合器与制动器的关键材料，其性能打算着摩擦元件的使用性能，使用牢靠性和寿命。
因而摩擦材料应具有以下工作要求[1]：高而稳定的摩擦系数；良好的弹性、耐磨性和耐热性；良好的机械强度等。
目前摩擦材料已从初期的单一材质、低热容量、低比强度、低耐热性向复合材料、高热容量、高比强度、高耐热性的方向进展。
本章依据摩擦材料领域的相关争论，总结了摩擦材料的种类及特点，综述了摩擦材料的争论现状,并对摩擦材料的进展予以展望。
1.2.1摩擦材料的分类及特点摩擦材料种类繁多，按材质及制造工艺分有：金属摩擦材料、石棉摩擦材料、半金属摩擦材料、粉末冶金摩擦材料和碳/碳摩擦材料五类。
金属摩擦材料包括铸铁和钢，它们主要用作摩擦对中的对偶片材料。
铸铁摩擦元件具有高的导热性，与不同类材料不会粘连，磨合性好。
钢件制造简洁，具有高的力学与物理性能，但在摩擦外表产生高温时，钢会受到淬火，使磨损严峻，并使摩擦系数大大降低粉末冶金摩擦材料包括金属基粉末冶金摩擦材料和金属陶瓷摩擦材料两大类。
金属基粉末冶金摩擦材料又包括铁基摩擦材料、铜基摩擦材料、铜铁基摩擦材料。
金属陶瓷摩擦材料由金属基体、陶瓷颗粒和润滑剂组成[20]。
其具有耐高温、耐磨性好、摩擦系数大而稳定的优点。
缺点是脆性，难加工。
1.2.2摩擦材料的争论现状1.2.2.1石棉摩擦材料上世纪50 年月石棉被认为是一种强致癌物质，很多国家对石棉的生产及其制品的使用制定了严格的标准[2~5]。
国外摩擦材料产品及研究进展
300k m / h以上时速的高铁刹车领域 仍然需要向国外进口大量的粉末冶 金刹车材料。
国外学者进行了大量的研究，印 度学者P r a b h u采用粉末冶金技术制 备了氮化硼、石墨和二硫化钼 3种不 同 类 型 的 固 体 润 滑 剂 复 合 材 料，对 复合材料在一系列制动载荷和滑动 速度下的磨损和摩擦行为进行了评 估，结 果 发 现 含 有 二 硫 化 钼 的 复 合 材 料 具 有 最 高 密 度、最 高 硬 度、致 密 化 及 最 低 的 表 面 粗 糙 度 等 特 点，石 墨增强复合材料在低速下具有较好 的制动性能，而添加了氮化硼和二硫 化钼的复合材料在高速下具有更好 的 制 动 性 能[1]。意 大 利 特 伦 托 大 学 J a y a s h r e e等人采用销盘试验研究 了铜基金属基复合材料在 3种不同 马氏体钢上干滑动的摩擦磨损行 为，发 现 摩 擦 副 的 材 质 不 同，其 摩 擦 磨 损 性 能 也 具 有 较 大 不 同，并 说 明了选择合适的钢配合端面对优化 铜基金属基复合材料的摩擦系统 具 有 重 要 意 义 [2]。西 班 牙 纳 瓦 拉 大 学 P e r e z等人以青铜为基底，石墨、固体
的制动领域，主要产品有刹车盘和刹 业不仅生产高性能的刹车盘、刹车片
车片等。
等 制 动 部 件，也 研 发、生 产 和 销 售 与
2.1 飞机刹车盘领域
普 通 汽 车、电 车、高 级 车 等 运 动 机 械
当今国际飞机刹车材料市场主 设备有关的部件和智能系统，业务涉
要由欧美国家占据主导地位，尤其是 及到汽车行业的方方面面。
⑤其他复合摩擦材料。英国利兹 大学研究表明，添加 10%～25%（质量 分数）粘土的摩擦复合材料其抗拉强 度、硬 度 和 耐 磨 性 均 有 提 高，粘 土 添 加量为 15%～25%（质量分数）的摩擦 复合材料的摩擦磨损性能与传统半 金属刹车片相近[15]。苏莱曼德米雷尔
摩擦材料配方
摩擦材料配方
摩擦材料的配方因其用途和应用领域而有所不同。
以下是一些常见的摩擦材料配方：
1. 刹车片配方：
- 金属粉末（如铜、钢）：提供摩擦性能和热传导性能。
- 碳纤维：增加摩擦系数和耐磨性。
- 树脂基体：提供强度和稳定性。
- 石墨或其他固体润滑剂：减少摩擦热和磨损。
- 硬化剂和填充剂：调整刹车片的硬度和摩擦性能。
2. 高温摩擦材料配方（用于摩擦离合器等高温环境）：
- 陶瓷纤维：提供高温稳定性和耐磨性。
- 碳纤维：增加摩擦系数和耐磨性。
- 金属粉末（如铜、钢）：提供高温摩擦性能和热传导性能。
- 有机或无机粘结剂：将材料粘结在一起，并提供强度。
- 硬化剂和填充剂：调整材料的硬度和摩擦性能。
3. 摩擦润滑材料配方（用于轴承等摩擦部件）：
- 固体润滑剂（如石墨、二硫化钼）：减少摩擦系数和磨损。
- 金属粉末（如铜、铝）：提供摩擦性能和热传导性能。
- 基体材料（如聚合物或金属）：提供强度和稳定性。
- 抗氧化剂和防腐剂：增加材料的耐久性和稳定性。
注意的是，不同的应用领域和特定要求可能需要不同的配方组合。
此外，具体的摩擦材料配方还受到专利保护，因此详细的配方可能无
法完全公开。
对于特定的摩擦材料需求，建议咨询专业的材料制造商或相关领域的专家以获取更准确的信息和建议。
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摩擦材料（盘式片、鼓式片、制动蹄）
——指点行业运作迷津
（一）摩擦材料的应用领域及重要性
摩擦材料是用于运动中起传动、制动、减速、驻车等作用的功能配件，主要用于汽车、火车、飞机、摩托车、工程机械、船舶机械等的制动器、离合器中的刹车片、离合器面片、闸瓦（片）等，其中60%以上用于汽车工业。
汽车用制动器衬片俗称“刹车片”，按用途可分为两类：行车制动和驻车制动刹车片。
行车制动又分为盘式制动和鼓式制动刹车片。
汽车用制动刹车片在汽车工业中属于关键的安全件，汽车的制动和驻车都离不开它，刹车片质量的优劣直接关系到使用者的生命财产安全，摩擦材料质量性能的好坏，直接影响这整车、整机的使用效果，虽然在主机中所占成本较小，但功能和地位十分显赫。
（二）摩擦材料行业现状
A—国外摩擦材料行业现状
1897年，在英国，一个名叫Aerber Frood的人创造行的发明了摩擦材料，并成立了FERODO公司，从此奠定了摩擦材料的发展基石。
100多年的发展，现状国外发达国家的刹车片行业已经发展到了一个全新的高度，无论是在制动刹车片的生产设备、技术及工艺上，还是在产品的质量个管理等方面均处于世界绝对领先地位，刹车片的生产已经精细化、完美化，甚至于艺术品化。
最重要的，同时也是中国摩擦材料行业基本上很难做到的一点：发达国家的刹车片生产企业和整车汽车生产商对刹车片的开发是同步的，从刹车片的选定到出样品，要经过噪声检测、台架试验、匹配试验以及冬、夏季路试等反复测试，直到其性能均达到要求并稳定后，才批量生产。
目前，从世界范围来看，摩擦材料行业早已经品牌化、规模化、标准化。
对于先进的生产刹车片的技术工艺而言，国外大致分为三块：北美（半金属配方）；欧洲（少金属配方）日本（NA——无石棉有机物配方）。
国外行业规范，想进入其市场，刹车片生产企业的设备、技术、工艺、产品的质量都应匹配，同时通过其市场的质量认证标准。
B—中国摩擦材料行业现状
据不完全统计，我国国内现有摩擦材料生产企业超过600多家（若包括无生产许可证或小作坊式的，估计有800多家以上），销售产值约180亿人民币，其中70%产品为汽车用摩擦材料占30%，国外需求的摩擦材料占70%，产值前50各生产企业中，国外、合资、独资占30家。
日本阿基波罗、JAPAN BRAKE、霓佳斯、科必特，韩国贝拉尔、赛龙、相信（无锡、乳山），巴西DUROLINE、FRAS-LE、SYL，马来西亚FBK、MINTYEK，印度尼西亚冠良、菲律宾昌隆，台湾有十家合资厂，澳大利亚在东莞有一家厂，香港安驰、金元，美国摩尔斯、美国STISFY、美国辉门在武汉有一家，美国霍尼韦尔在广州有一家，番禺乌帝利，珠海格隆博金属技术有限公司（缩写GMT）、珠海市华美汽车制动工业有限公司（原亚新科制动系统（珠海）有限公司）等。
此外还有一些较著名的合资或独资企业，如杭州泰明顿摩擦材料有限公司、石家庄泰明顿摩擦材料有限公司、武汉辉门摩擦产品有限公司、霍尼韦尔摩擦材料（广州）有限公司、无锡相信摩擦材料有限公司、乳山韩京摩擦材料有限公司等。
由于历史原因，我国原有汽车工业和摩擦材料都特别落后。
当初，汽车不仅产量少，生产品种单一，且车型少，结构设计很少变化，制动系统无大的改进，一直沿用鼓式制动器与石棉摩擦材料。
尔在当国际上70年代中期以来掀起“取代石棉”的浪潮时，我国有没有及时反应。
目前，在中国，刹车片行业大约有90%的企业科研能力薄弱（甚至说没有）、生产设备陈旧、生产工业落后、产品质量不够稳定，不具备为汽车厂主机配套的实力；认证体系几乎空白，难以获得欧美市场的市场准入认证；这些小企业只能在国内售后市场凭借极低的价格占据一部分低档车维修市场。
可以说，我国汽车用制动器衬片行业与国际先进水平存在很大的差异：。