高温氧化铝陶瓷辊棒含量对一种纸基摩擦材料性能的影响

　　纸基摩擦材料是一种采用造纸工艺生产的广泛应用于汽车、摩托车等机械传扭装置中的重要功能材料。在一种碳纤维增强纸基摩擦材料的基础上,引入了耐高温陶瓷管来代替芳纶纤维,制备了编号为0#-4#的5个试样。采用惯量摩擦性能测试、力学性能测试以及SEM等手段,研究了耐高温陶瓷管含量对纸基摩擦材料性能的影响。随着耐高温陶瓷管含量的增加,材料的抗拉强度呈先减小后增大的趋势,耐热性能得到一定程度的提高。耐高温陶瓷管含量为2.35%的1#试样纤维分散均匀,形成了一定的材料孔隙,材料制动时间较短,制动过程较平稳,动、静摩擦系数较无耐高温陶瓷管的0#试样有较大提高。总体来说,当耐高温陶瓷管含量为2.35%时,试样具有较好的性能。采用热压成型工艺制备出耐高温陶瓷管增强改性酚醛树脂摩擦材料,分析了纤维长度对摩擦材料抗热衰退性能、耐磨性能和力学性能的影响,并借助扫描电子显微镜(SEM)观察了摩擦材料的断口形貌。结果表明,耐高温陶瓷管长度对摩擦材料的摩擦磨损性能和力学性能影响很大;在纤维用量不变的条件下,长耐高温陶瓷管代替短耐高温陶瓷管后,摩擦材料在各温度段下的摩擦系数增大,耐高温性和热衰退现象得到了明显改善,冲击强度和硬度得到显著提高,在长耐高温陶瓷管质量分数为10%时,摩擦材料的综合摩擦磨损性能最好;SEM分析表明,长耐高温陶瓷管与树脂基体之间的界面粘结强度比短耐高温陶瓷管高。

　　将耐高温陶瓷管与氧化硅溶胶复合经超临界干燥得到耐高温陶瓷管增强氧化硅气凝胶隔热复合材料。研究了耐高温陶瓷管体积分数以及气凝胶密度对材料力学性能的影响,分析了纤维对气凝胶隔热复合材料的增强机制。纤维与气凝胶复合后,气凝胶充分填充纤维之间的空隙.复合材料力学性能得到显著改善。气凝胶隔热复合材料的力学性能随纤维体积分数的增大先增后减,随气凝胶密度的增大则逐渐增大。当纤维体积分数为7.6%,气凝胶密度为0.202g/cm~3时,材料抗拉强度、抗弯强度分别为1.44,1.31MPa,抗压强度可达0.59MPa(30%形变)、1.28MPa(25%形变)。

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