節能型車用制動混雜纖維增強摩擦材料開發
成果概況
成果類別: | 應用技術 | 體現形式: | 新材料 | 課題來源: | 地方基金 |
起止時間: | 2011.11 至2013.12 | 研究形式: | 與企業合作 | 所處階段: | 初期階段 |
成果屬性: | 原始性創新 |
成果簡介
“節能型車用制動混雜纖維增強摩擦材料開發” 是由吉林大學和春特必克世立汽車零部件有限公司共同承擔的2011年長春市科技發展計劃項目,合同編號為2011183。課題組成員按照項目合同書的計劃開展研究工作,經過近二年的努力,完成了項目合同書要求的內容,達到了預期目標。申報了專利3件,完成學術論文16篇。開發出可用于汽車制動的天然植物纖維增強剎車片,并實施產業化。
本項目瞄準汽車摩擦制動材料的現狀和發展趨勢,利用申請者所在單位擁有的先進的汽車摩擦材料全套檢測設備,開展了生物纖維和碳纖維等多元纖維增強低樹脂摩擦材料的結構仿生及摩擦學行為研究。以碳纖維和螺旋型、啞鈴型及相耦合的念珠型的棉纖維、麻纖維、羊毛纖維和竹纖維等結構化的生物纖維為增強纖維,以酚醛樹脂為第一粘結劑,利用纖維編織機制備螺旋型和啞鈴型生物纖維并對纖維表面進行改性處理。改進摩擦材料混料造粒裝置,通過混料造粒技術進行顆粒料內部結構設計,來調節和控制摩擦材料的物理性能(摩擦材料的密度、氣孔率、可壓縮性、導熱性、固有頻率)。根據材料化學基本原理,尋找單一的第二粘結劑或多種物質混合并且能在摩擦制動溫度范圍內反應并將摩擦材料粉體包容,發揮粘結劑作用的材料。采用造粒技術、顆粒包覆和利用第二粘結劑等手段,獲得具有穩定摩擦因數、低硬度、低樹脂含量和良好耐熱性能的摩擦材料。使摩擦材料由單純材料設計向材料與結構耦合設計發展,使粘結劑由結構功能元素轉變為結構與工藝介質元素的耦合。探索多元纖維(碳纖維與生物纖維)增強對摩擦學性能、機械性能、耐熱性及導熱性等主要性能的交互作用的細觀與微觀機制和協同效應及機理,探討第一粘結劑(酚醛樹脂)和第二粘結劑含量對摩擦材料性能的影響規律,探索第二粘結劑在摩擦材料中的摩擦學行為。采用仿真系統,深入地研究結構化的生物纖維增強摩擦材料的摩擦磨損作用機理。綜合決策多元纖維復合增強型低樹脂摩擦材料設計原則與方案,制備出較優方案的摩擦材料并與現有商用摩擦材料進行對比研究。為高性能汽車制動摩擦材料制品研制奠定技術基礎,也為其它種類復合材料的結構設計和制備提供技術參考。
與現有技術相比,本技術不含高硬度摩擦劑和鋼棉,改善了玻璃纖維、芳綸纖維、麻纖維各自存在的缺點,所制的摩擦材料的耐磨性、熱衰退性等指標均符合并優于國家標準,并且摩擦因數穩定、磨損率小,硬度適中,價格較低,運行中無高頻噪聲,不產生火花,不易損傷配副,且配副無銹蝕現象。
本項目符合勞動保護、國家綠色環保要求,在系統的研制和小批量制造過程中無“三廢”排放,不會對環境造成污染。
應用前景
主要應用行業: | 制造業 | 知識產權形式: | 專利 |
應用狀態: | 產業化應用 | 擬轉化方式: |
單位概況
完成單位: | 吉林大學 | ||||
單位地址: | 吉林省長春市朝陽區前進大街2699號 | ||||
單位電話: | 0431-85168996 |
聯系方式
聯系人: | 馬云海 | 聯系人電話: | 0431-85095726 | 聯系人Email: | myh@jlu.edu.cn |
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