Chase摩擦试验机和定速式摩擦试验机的试验方法比较
四种改性酚醛树脂(PF)摩擦材料摩擦学性能对比分析
四种改性酚醛树脂（PF）摩擦材料摩擦学性能对比分析张大斌1，疏达1、（贵州大学机械工程学院，贵阳550025）2、(上海交通大学，贵阳550023）摘要：本文分别用桐油制备了PF编织摩擦材料（p0.0），用硼酸制备了PF编织摩擦材料（BP），用原位法制备了纳米坡缕石改性的PF编织摩擦材料（SP）和用共混法制备了纳米坡缕石改性的PF编织摩擦材料（MP）。
对P0.0、BP、SP和MP摩擦试样进行摩擦性能测试，摩擦系数和磨损率的对比试验在DMS-1摩擦磨损试验机上进行，热衰退测试在CHASE-M600试验机上进行，摩擦试样表面形貌分析在日本岛津EPM1600电子探针上利用二次电子成像技术进行。
结果表明：通过改性后，PF的耐热性和热稳定性均得到不同程度的提高。
SP摩擦材料的热稳定性最好，高温制动能力最强，BP次之，P0.0最差。
BP、SP和MP 的耐热性均比P0.0强。
以纳米坡缕石/桐油PF为基体的编织摩擦材料的热衰退临界温度提高了40~50℃。
摩擦系数和磨损率方面，SP、BP、MP的摩擦系数十分稳定，其中SP最高，BP次之，P0.0最差。
SP、BP 和MP的磨损率随温度变化趋势基本一致。
P0.0磨损率随温度升高而加剧，大大高于SP、BP和MP同温度下的磨损率。
（352字）（386字）关键词：改性酚醛树脂；编织型摩擦材料；耐热性；摩擦系数；磨损率0 引言通过对摩擦材料基体酚醛树脂进行纳米坡缕石复合改性可提高树脂的耐热性，进而改善摩擦材料的摩擦学性能，获得较稳定的摩擦因数，低磨损率和高抗热衰退能力[1]。
文献[2]研究了坡缕石矿物纳米的制备和原位合成的坡缕石纳米复合酚醛树脂S-P/TPF的性能。
人们对于原位法制备S-P/TPF及其摩擦材料的性能已经做了研究【1】，研究结果表明，原位复合的S-P/TPF及其摩擦材料具有满意的耐热性和摩擦学性能。
原位合成方法有利于纳米粒子的分散，获取较好的复合改性效果，但由于该法过程较为繁琐，同时，在预聚物中添加坡缕石纳米量的大小直接影响后续合成反应速度的快慢，使反应控制变得困难，而采用共混复合法可以使聚合过程变得简单易控，共混时可拓宽对坡缕石纳米投入量的范围，适于树脂的规模生产。
论定速摩擦试验机检测结果不确定度的评定
论定速摩擦试验机检测结果不确定度的评定王海【摘要】定速摩擦试验机主要被应用于检测汽车制动衬片的磨损率,但由于不确定性影响的存在,检测结果存在一定偏差.本文将对定速摩擦试验机的检测结果不确定度的评定方法进行研究,首先建立数学研究模型,确定不确定性影响因素,并对其进行分量评估,最后合成不确定度评定,得出测量不确定度报告,为定速摩擦试验机的应用提供参考.【期刊名称】《建材与装饰》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】2页(P46-47)【关键词】定速摩擦试验机;检测结果;不确定度【作者】王海【作者单位】贵州省机械电子产品质量监督检验院【正文语种】中文【中图分类】U467.3前言在汽车制动系统中，制动衬片磨损率是其重要的性能指标，主要受温度等因素影响，并决定着制动器使用寿命。
在利用定速摩擦试验机对其进行检测的过程中，不确定性影响因素主要包括测量分散性、传感器误差等，需要在相关检测标准要求下，明确不确定性影响因素的产生原因和影响作用。
1 定速摩擦试验机测量试验在实际测量活动中，不确定性影响因素客观存在，测量不确定度的意义是表征被测量值的分散性以及与测量结果相关联的参数。
在进行不确定度评定之前，首先要明确其测量试验过程。
根据《汽车用制动器衬片》（GB5763-2008）的规定，其摩擦性能的关键参数主要是指摩擦系数与磨损率，需要使用定速摩擦试验机进行检测试验[1]。
具体的检测方法可采用《汽车用制动器衬片》（GB5763-2008）标准中规定的方法。
测量试验使用的仪器设备具体为XD-MSM型定速摩擦试验机，其正压强0.98MPa，圆盘旋转轴中心距离试片中心的距离为0.150m，设定转速490r/min，转数5000r。
被检测对象是某厂生产的盘式汽车制动器衬片，共包含4类衬片，分别从每个衬片上取量块样片，制成标称尺寸25×25mm、厚度为5～7mm的标准样片[2]。
2 检测结果不确定度评定模型的构建要得出定速摩擦试验机检测结果不确定度，首先要建立数学分析模型，列出判断结果的不确定度公式。
钛酸钾镁和钛酸铁钠片晶填充树脂基刹车片性能对比
钛酸钾镁和钛酸铁钠片晶填充树脂基刹车片性能对比高贤;杨昆鹏;姚文俊;王昌松【摘要】本文对钛酸钾镁(TERRACESS)和钛酸铁钠(TFN)片晶粒度、水分、形貌和热率进行分析对比;采用Chase摩擦试验机和XD-MSM型定速摩擦试验机考察填充2种片晶对刹车片摩擦磨损性能的影响,并进行硬度和压缩性能测试.结果表明:TERRACESS和TFN片晶具有类似的晶体结构和颗粒形貌,且水质量分数和热率相当.填充2种片晶后的刹车片硬度和压缩性能相当.Chase实验表明2种刹车片摩擦性能都达到FF级水平;定速实验表明:TFN填充的刹车片比TERRACESS填充的刹车片具有更优异的高温耐磨性能,在300和350℃时磨损率分别下降了19％和53％.TFN具有更优异的性价比,可以替代TERRACESS在刹车片中推广应用.【期刊名称】《南京工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(038)002【总页数】6页(P94-99)【关键词】片晶;钛酸钾镁;钛酸铁钠;刹车片;摩擦磨损【作者】高贤;杨昆鹏;姚文俊;王昌松【作者单位】南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009;南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009;镇江迪博新材料科技有限公司,江苏镇江212000;南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009【正文语种】中文【中图分类】TG115.58早在20世纪70年代,钛酸钾晶须作为摩擦调节剂已被成功应用于树脂基刹车片中。
钛酸钾晶须不仅具有良好的热稳定性和合适的硬度,而且与树脂的相容性好,可在摩擦面上形成稳定的摩擦层,提高刹车片的高温摩擦性能和耐磨性[1-2]。
然而，钛酸钾晶须为纤维状,堆积密度小、体积大,在刹车片生产的混料过程中易引起粉尘飞散[3]。
研究发现,纤维和晶须状化合物被吸入后可能导致急性肺部损伤[4]。
针对于此,日本大塚公司开发出钛酸钾镁片晶(K0.8Mg0.4Ti1.6O4)[3],商品名钛拉塞斯(TERRACESS)。
摩擦材料缩比试验原理及试验方法和测试设备研究_21_25
从微观角度看，制动产生的大量摩擦热，使摩擦材料表层发生诸如气化、液 化、表面熔融、烧结、有机物渗出、金属镶嵌以及产生较大的温度梯度等复杂的 物理化学反应，在摩擦材料表层发生动态烧结并形成包括转移膜在内的各种表面 膜，使摩擦磨损特性发生变化。产生的热量越多，摩擦温度越高，表面膜结构与 特性越复杂，摩擦磨损特性变化越大。台架试验中，单位面积摩擦材料吸收的能 量远大于小样试验，摩擦材料表层变化更大，使其表现出有别于小样试验的摩擦 磨损特性。美国 ALLIED 技术中心的 S·K·Rhee 博士在研究中发现：台架试验中 摩擦材料表面形成的转移膜的结构不同于 Chase 试验中摩擦材料表面形成的转 移膜，其结构与材料成分更加复杂[91]，这进一步证明了台架试验中摩擦材料表层 变化比小样试验更复杂。
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噪音等，对摩擦材料摩擦磨损性能的评价更全面。仅从具有相同物理量名称的摩 擦系数的含义看，由于小样试验的模拟工况只是定速和定压，其测得的摩擦系数 是在预先设定的试验条件（速度、压力、温度、时间等）下的摩擦系数；台架试 验测得的摩擦系数或制动力矩则是一个完整制动过程的摩擦系数（或制动力矩） 的平均值。台架试验在一次制动中，多个与制动有关的参数都是变化的，因此， 其摩擦系数或摩擦力矩产生的条件及其含义要比小样试验复杂得多，数据处理方 法也不尽相同，因此难以由测得的试验数据如摩擦系数、磨损率，直接寻得对比 结果。
1.2.3 各类试验的对比
不同类型或型式的试验对摩擦磨损性能的评价是否一致，或试验结果是否具 有可比性，能否用一种试验的结果代替另一种试验的结果对摩擦磨损性能进行评 价，是人们非常关心的问题，也是摩擦材料摩擦磨损试验研究的重要课题。
（1）小样试验之间的对比 [2，90] 一些企业的产品一方面按照我国 GB/T5763-98、 GB/T5764-98 标准生产，满 足国内市场需要，另一方面又要执行 SAEJ661 标准，满足国际市场对产品质量的 要求，因此，同一产品在两种小样试验机上按不同的试验规范所得到的试验结果 是否存在对应关系，能否相互替代，这对两种试验规范都得到广泛应用的我国， 更具有重要的实际意义。 李康等人进行了如下的对比试验：将同一配方、同一批次的产品分别在定速 试验机上按 GB/T5763 标准、在 Chase 试验机上按 SAE J661 标准进行测试。由试 验结果看：①两种试验的摩擦系数、质量磨损率的变化趋势一致；②对应温度取 样点摩擦系数差别较大；③在热衰退方面，定速试验的热衰退表现比 Chase 试验 要明显，尤其是定速试验在 350℃时的热衰退与 Chase 试验在 343℃时的热衰退 相比。
定速式摩擦试验机操作规程
d．确定后进入下一画面，首先查
看一下试验室内的实际温度（试验
室应配置一个温湿度指示计），然
后在室温输入栏内通过增（▲）或
减（▼）调整到和试验室相同的温
度，然后再“确定”
11 2020/11/2
e．这一画面上显示的是试验参数， 其中对偶材质即为在用磨擦盘的硬 度（一般每一个磨盘上都打印着其 硬度值），将此值调整为与在用磨 盘硬度相同的值，通过键盘在白空 格中输入贵单位名称、产品材质、 规格型号等实际内容，样品编号栏 内 输 入 自 己 的 试 验 编 号 如 05 － 008 （09年第8个样），再按“确定”。
当做离合器片时，加1个2.5kg的砝码， 试样受压2.5×10×9.8＋367.5＝245＋ 367.5＝612.5，试片受压强： 612.5/2×25×25＝0.49MPa。
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b．摩擦力的测量： D－MS型试验机是通过弹簧的拉伸，
通过拉伸量计算出其拉力，再人工计算 平均值而测定摩擦力的。
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p．每次试验过程中，随时点击 “退出系统”“是”后，试验机都 回到WINDOWS桌面；如果试验过 程中突然停电，重新进入试验系统， 则会出现“系统内有未结束的试验， 继续做吗？”选择“否”则从头重 新做起，选择“是”，则出现“张 力 试 验 停 顿 过 ， 请 ……” 的 对 话 框 ， 选择“确定”，重新量取试验后试 片厚度，并输入计算机内，试验机 则自动接着停电时的温度段进行试 验，直到试验结束。
单片机控制的XD-MS型摩擦试验机（2000年） 国家非金属矿制品质检中心（新益公司）研制出
计算机控制的XD-MSM型摩擦试验机（2000年） 武汉祥龙公司生产XL112型摩擦试验机（2001年）
第二章 摩擦材料的评定与测试方法
2.1 摩擦磨损试验方法分类
不统一，不一致 不统一，
赫鲁晓夫：根据模拟条件接近使用条件 赫鲁晓夫： 的程度将磨损试验方法分为五类： 的程度将磨损试验方法分为五类：使用 观察试验， 观察试验，模拟机器使用条件的专门试 模拟给定载荷的专门试验， 验，模拟给定载荷的专门试验，模拟使 用条件的实验室试样试验， 用条件的实验室试样试验，试验室给定 条件的试样试验。 条件的试样试验。
2.4滚柱剥蚀试验方法（略） 滚柱剥蚀试验方法（ 滚柱剥蚀试验方法
2.5 摩擦磨损试验机
根据摩擦副的接触形式和运动方式分为六类示意 如下： 如下： Ⅰ、端面滑动摩擦； 端面滑动摩擦； 球面滑动摩擦； Ⅱ、球面滑动摩擦； 母线滑动摩擦； Ⅲ、母线滑动摩擦； 往复滑动摩擦； Ⅳ、往复滑动摩擦； 滚动摩擦； Ⅴ、滚动摩擦； 与磨料摩擦。 Ⅵ、与磨料摩擦。
温度 （1）温度对磨损值和磨损形式有很大影 ） 响。可使磨损从一种形式转变为另一种 形式。 形式。 （2）滑动速度对磨损的影响实际上是温 ） 度对磨损的影响。 度对磨损的影响。 （3）温度对磨损的影响与其它参数如介 ） 摩擦副材料等有关。 质、摩擦副材料等有关。
摩擦 摩擦时产生磨损， 摩擦时产生磨损，磨损与摩擦过程的摩 擦力似乎有相应关系， 擦力似乎有相应关系，但有时有定性关 有时却没有定性关系。 系，有时却没有定性关系。 研究表明： 研究表明：磨损随滑移速度的增大而减 少的速度比摩擦系数随滑移速度的增大 而减少的速度快得多。 而减少的速度快得多。
2.6研究真实接触表面的方法 研究真实接触表面的方法
2.6.1接触电阻法 接触电阻法 测量接触电阻已用于两方面的研究： 测量接触电阻已用于两方面的研究 ： 其 一是通过测量于接触金属副之间的电阻， 一是通过测量于接触金属副之间的电阻 ， 来测量其真实接触面积。 来测量其真实接触面积 。 电阻法的另一 用途是研究流体润滑， 例如， 用途是研究流体润滑 ， 例如 ， 把电阻作 为流体动力润滑程度的定性指标， 为流体动力润滑程度的定性指标 ， 完全 流体润滑时电阻应该是无穷大， 流体润滑时电阻应该是无穷大 ， 而发生 大面积金属接触时电阻应该是零。 大面积金属接触时电阻应该是零。
摩擦系数测试仪及试验方法
△ｕ
ｇ ｆ Ｖｒ’
式 中 Ｖ 一滑块 相 对移 动 速 度 ｍｍ／ Ｓ
ｍ 一滑块 总 质 量 ｑ
ｑ 一重力 加 速 度 ｍｍ／ ｓ Ｄ 一测力 系 统 的 弹 性 系 数 ｇ ｓ ／
因 此 用本 方 法 测得 数据 与 其 它 方 法 测 得 数 据 进 行 比对 时应 考 虑 这一 因素 。
对移 ， 测定 所 需 的力 ，根 据 摩 攘 力 ＝摩 攘 系 数 ｘ法 向 力 的 公 式 ．得 出摩 擦 系 数 。
试 验 仪 器 由 以下 五 部 分装 置 组 成
水平试验台 水 平 试 验 台 的表 面 应平 滑 ． 由 非碱 性材 斟 制 成
滑 块
般可用平整ｊ滑的玻璃板制成。 三
试验 方法
作 者 ， 帮 林 塬 柄
包 装 产 品 在 兰 产 制 造 、 机 械 包 装 过 程 中 ，往 往 靠 传 送 带进 行 传 送 ，包 装 容器 、包 装 件
在 贮 存 堆码 时 ． 需 要 材 斟 有 一 定 摩 擦 力 ．而 不 倒 塌 。
此控制包装材料的淳碡系数是非常重要的 ．目前国内外最普通使用的一种检测方法
上 试 验 刻 线 （ 约 ３个刻 度 ） 通 过 回零 器 ，可 将 指 针 调 零 。 大 。
图 ３ Ｅ ０撕 裂 度 测 试 仪 Ｄ２
埃 莱 门 多夫 耐 撕 裂 度 试 验 仪还 有 其 它 形 式 的 ， 摆 为 锤 状 。 用 指 针和 刻 度 盘 读 数 ， 如 不 而 是 配 有 数据 处理 系 统 等 等 ， 免 一 些 操 作 误 差 ， 测试 数据 更 准确 。图 ３为本 试 验 室使 用 的 避 使 埃莱 门 多夫 耐 撕 裂 度 试 验 仪 。
【摩擦磨损试验机】摩擦磨损试验机三个常见问题
【摩擦磨损试验机】摩擦磨损试验机三个常见问题1.四球摩擦磨损试验机的使用方法四球摩擦试验机紧要用于滑动、转动工况下润滑油的润滑性能讨论，其摩擦副由3个固定球和1个与之压紧的旋转球构成。
除去了因操不同造成的测量误差和操作中的空回误差，同时也削减了对四球磨损试验机的反复调整，加快了测量速度。
使用方法：1.首先在确保接线正确的前提下，接通电源，打开设备左侧空气开关；2.按下四球摩擦试验机电源开关，接通系统电源，按下计算机开按钮，启动计算机掌控系统；3.进入系统后打开四球摩擦试验机专用掌控系统，检查各参数是否显示正常；4.检查试样装夹情况，保持空载状态，选择摩擦副，设置较低转速，启动设备，注意察看设备运转是否正常；5.用溶剂汽油清洗油盒、试验用钢球、夹具及其它试验过程中与试样接触的零部件，再用石油醚洗两次，清洗完成吹干，清洗后钢球应无残渣干净无锈斑。
依据现场情况及试验要求选择清洗方式及清洗次数，每次试验工况保持一致；6.四球摩擦试验机使用专用工具装夹试样，将钢球分别固定在四球机的上球座和油盒内，把试样倒入油盒中，让试样盖过钢球到达压环与螺帽结合处。
假如是试验润滑脂，则先在油盒中充分数量的润滑脂，把求嵌入润滑脂中，放上压环，拧紧螺帽固定油盒，抹平表面的润滑脂并调整到压环与螺帽的结合处，试样中不能有空穴存在；7.安装好上钢球，然后把装好试样和球的油盒正中地安置在力矩轮上面；8.四球摩擦试验机依据PB点注2的补偿表设定试验力值，设定时间为10s，转速为1450r/min，开始试验。
2.摩擦磨损试验机的原理介绍摩擦磨损试验机由主轴驱动系统、摩擦副承载系统、试验力传感器、摩擦力测量系统、全自动加载系统、计算机掌控系统（包括各个主参数的设定、掌控、报警等单元）等部分构成。
它们都安装在以焊接机座为主体的机架中。
主轴及其驱动系统主轴是由伺服电动机通过调速系统驱动，速度无级调速。
通过圆弧齿同步带调速系统把电机的功率传递到主轴上。
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将Chase摩擦试验机及SAEJ661试验规范与D-MS定速式摩擦试验机及GB/5763-98国家标准相对照，可以看到，它们两者在试验机的试验条件方面大致相仿，略有差别，但在试验程序上却相差甚多，见表6-12和表6-13。
表6-12试验条件比较
蔡斯摩擦试验机
定速式摩擦试验℃、250℃、200℃、150℃、100℃各档温度下测定摩擦系数
4.试验数据：100~350℃各档温度时的摩擦系数及磨损率(10-7cm3/N·m)
GB/5763-98
试样数及尺寸
一块25.4×25.4mm
二块25×25mm
试验总面积
6.45cm2
12.5 cm2
对偶转动体
试验鼓
平面摩擦盘
加压载荷
660N(67.3kG·f)
120kG·f
试验比压
10kg/cm2
10kg/cm2
测温区间
200F(93℃)~650F(343℃)
100~350℃
鼓(盘)转速
411r/min
400~500r/min
摩擦线速度
21.6km/h
22.6~28.3km/h
表6-13试验程序比较
蔡斯摩擦试验机
定速式摩擦试验机
操作步骤试验温度
1.磨合：不超过200F(93℃)
2.第一次基准试180~200F(82~93℃)
3.第一次衰退试验200~550F(93~288℃)
4.第一次恢复试验500~200F(260~93℃)
5.磨损试验100次380~420F(193~216℃)
6.第二次衰退试验200~650F(93~343℃)
7.第二次恢复试验600~200F(316~93℃)
8.第二次基线试验180~200F(82~93℃)
9.试验数据：正常和热摩擦系数及重量与厚度磨损率%
1.磨合100~105℃
2.升温试验在100℃、150℃、200℃\250℃、300℃、350℃各档温度下测定摩擦系数及磨损率