SiC颗粒增强铝基复合材料制动盘的研究
- 格式:pdf
- 大小:834.00 KB
- 文档页数:5
短碳纤维增强铝基复合材料的制备及其性能研究一、内容描述短碳纤维增强铝基复合材料(Short Carbon Fiber Reforced Aluminum Matrix Composite, SCFRA)作为一种先进的复合材料,凭借其轻质、高强、高刚度、良好的耐腐蚀性等优异性能,成为了现代材料科学领域的研究热点。
本文将围绕SCFRA的制备及其性能展开深入探讨。
在制备方面,本文首先介绍了短碳纤维(Short Carbon Fiber, SCF)的基本特性和常用的制备方法。
SCF具有高强度、低密度、良好的热导性和电导性等特性,因此在众多工业领域如航空航天、汽车制造、建筑工程等得到了广泛应用。
文章详细阐述了铝基复合材料(Aluminum Matrix Composite, AMC)的组成、分类及制备工艺。
铝基复合材料以铝合金为基体,通过填充其他材料如陶瓷颗粒、碳纤维、塑料等,可以显著提高其力学性能、耐磨性、耐高温性等。
结合SCF和AMC的特点,本文提出了一种新型的短碳纤维增强铝基复合材料,旨在充分发挥两者优势,实现高性能化。
通过优化SCF 与AMC的配比、制备工艺和微观结构调控,有望获得具有更高比强度、更高比刚度、良好耐磨性和耐腐蚀性的复合材料。
在性能研究方面,本文首先分析了SCFRA的基本力学性能,如拉伸强度、弯曲强度、压缩强度等。
实验结果表明,SCFRA的力学性能明显优于相同成分的铝合金,显示出短碳纤维对铝基体的增强作用。
本文还探讨了SCFRA的热稳定性、耐磨损性、耐蚀性等性能,并与铝合金和碳纤维增强铝基复合材料进行了对比分析。
研究结果显示,SCFRA在高温下仍能保持较高的力学性能和热稳定性,同时具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。
针对SCFRA在实际应用中可能遇到的问题,如界面结合强度低、复合材料易氧化等,本文也提出了相应的解决方案。
通过优化表面处理工艺、控制SCF与AMC的界面相容性等手段,可以提高SCFRA的整体性能。
SiCP/Al基复合材料的研究与进展罗洪峰 林 茂 陈致水 廖宇兰(海南大学机电工程学院 海南 570228)摘 要: 综述了SiCP/Al基复合材料的国内外研究现状,从材料的选择、制备技术和性能等方面,分析了该材料发展过程中存在的一些问题,并且展望了该材料今后的发展。
关键词:铝基复合材料 碳化硅颗粒 研究进展1、前言SiC P/Al基复合材料具有较高的比强度、比刚度、弹性模量、耐磨性和低的热膨胀系数等优良的物理性能,且制造成本低,可用传统的金属加工工艺进行加工,引起了材料研究者们的极大兴趣,在航空航天、军事领域及汽车、电子仪表等行业中显示出巨大的应用潜力。
从80年代初开始,国外投入了大量财力致力于颗粒增强铝基复合材料的研究,并已在航空航天、体育、电子等领域取得应用。
如DWA公司生产的25V ol%SiC P/6061Al基复合材料仪表支架已用于Lockheed飞机的电子设备。
美国海军飞行动力试验室研制成SiC P/Al基复合材料薄板并应用于新型舰载战斗机。
俄罗斯航空、航天部门将SiC P/Al基复合材料应用于卫星的惯导平台和支承构件。
国内从80年代中期开始在863计划的支持下,经过十几年的努力,SiC P/Al基复合材料的研究方面有了很大提高,在材料组织性能、复合材料界面等方面的研究工作己接近国际先进水平。
2、SiC P/Al基复合材料的制备工艺目前用于生产颗粒增强铝基复合材料的工艺方法大体可分为四类:液态工艺(搅拌铸造、液态金属浸渗、挤压铸造等)、固态法(粉末冶金等)、双相(固液)法(喷射共沉积、半固态加工等)、原位复合法。
2.1、搅拌铸造法搅拌铸造法是通过机械搅拌装置使增强体颗粒与固态或半固态的合金相互混合,然后浇注成锭子的技术。
与其它制备技术相比,该方法工艺设备简单、制造成本低廉,可以进行大批量工业生产,而且可制造各种形状复杂的零件,因此是目前最受重视、用得最多的制备铝基复合材料的实用方法。
颗粒增强铝基复合材料的研究现状杨佳;曹风江;谭建波【摘要】复合材料是一种重要的工程材料,具有优异的力学性能.颗粒增强铝基复合材料是众所周知的复合材料之一,具有优异的性能,如高强度、硬度、刚度、耐磨性和耐疲劳性,因此成为了20世纪最具有发展前途的材料之一.本文综述了颗粒增强铝基复合材料的研究现状,从基体、增强颗粒的选择,复合材料的制备方法、影响复合材料制备的因素及解决方法等方面进行了详细阐述,并且针对目前面对的问题,提出了以后的发展方向.【期刊名称】《铸造设备与工艺》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】5页(P69-72,78)【关键词】铝基复合材料;基体;增强颗粒;制备方法;润湿性【作者】杨佳;曹风江;谭建波【作者单位】河北科技大学材料科学与工程学院,河北石家庄050018;沧州职业技术学院,河北沧州061000;河北科技大学材料科学与工程学院,河北石家庄050018【正文语种】中文【中图分类】TB333复合材料是将两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学的方法在宏观或微观上复合而成的具有优良性能的新材料,新材料具有组成材料的互补性能[l]。
根据复合材料的基体不同,复合材料可以分为:陶瓷基复合材料、金属基复合材料和树脂基复合材料[l]。
根据复合材料的增强相不同可分为:颗粒增强复合材料和纤维增强复合材料[l]。
其中颗粒增强铝基复合材料是2l世纪最具有发展前途的先进材料之一。
该种复合材料具有高比强度、高比刚度、高比模量、低密度以及良好的高温性能,并且颗粒增强铝基复合材料耐磨、耐疲劳、热膨胀系数低、导热性能良好[2~4]。
与纤维增强铝基复合材料相比,颗粒增强铝基复合材料价格低,并且各向同性、克服了纤维损伤、微观组织不均匀和纤维与纤维接触反应带大等问题[5]。
目前常用的颗粒增强铝基复合材料的基体有纯铝和铝合金[l],常用的增强颗粒有 SiC、Al2O3、TiC、Si3N4、B4C、石墨等[6,7]。
颗粒增强铝基复合材料的研究专业:金属材料工程班级:09-1姓名:孟XX学号:09XXXXXX颗粒增强铝基复合材料的研究摘要:综述了颗粒增强铝基复合材料的研究现状,从基体、增强体的选择,铝基复合材料的制备方法,影响复合材料性能的因素和改善措施等方面进行阐述,并指出了该复合材料的研究方向和发展前景。
关键词:颗粒;铝基复合材料;制备方法;润湿性;分布铝基复合材料,就是在铝或铝合金中加人其他材料而形成的一种具有金属特性的材料,其中前者是复合材料中的基本材料称为基体材料,后者为添加材料称为增强材料或增强体。
颗粒增强铝基复合材料是21世纪最有发展前途的先进材料之一,以其高比强度、高比刚度、高比模量、低密度及良好的高温性能、更耐疲劳和更耐磨,阻尼性能好,热膨胀系数低、导电性能良好等优良的综合力学性能和使用性能。
其中弥散增强的铝基复合材料,不仅各向同性特征突出,而且可加工性强、价格低廉以及无高分子复合材料常见的老化、高温蠕变现象和在高真空条件下不释放小分子的特点,这克服了树脂基复合材料在航空领域中使用时存在的缺陷,更是受到复合材料工作者的广泛关注。
在航空航天、先进武器系统、汽车、电子封装及体育器材等领域都显示出广阔的应用前景,因此,颗粒增强铝基复合材料已成为铝基复合材料研究领域中最重要、最常用的材料之一。
从理论上分析,颗粒越小,复合材料的弥散强化作用越好,复合材料的性能越佳。
如果粒径太小,将导致材料在制备时由于铝合金溶液的粘度大,使得颗粒在液态铝合金中不易分散开来,造成复合材料整体不均与,而且界面反应也不易控制;颗粒太大,将会由于颗粒自重产生沉降或上浮,造成严重的铸造偏析,影响铝基复合材料的力学性能。
所以,应选择大小合适、密度相当的颗粒,才能使其发挥良好的弥散增强效果,颗粒尺寸通常选取5~20μm。
在制备复合材料过程中,颗粒数量太少,则起不到良好的增强作用;太多又容易聚集成团,使铝基复合材料变得疏松,颗粒与颗粒之间的结合不牢固,也可能引起基体的连接受阻,导致作用力不强,使得铝基复合材料的致密度不高。
SiC颗粒增强Al基复合材料及其性能研究杨雅静;李付国;袁战伟【摘要】SiC颗粒的加入使SiC增强铝基复合材料拥有了优异的综合性能,从而成为具有广泛使用价值的先进复合材料.本文综述了SiC颗粒增强铝基复合材料的第二相特征及其对使用性能的影响规律.特别是对近年来倍受关注的SiC颗粒形状、尺寸、体积分数、颗粒分布和界面特征等对复合材料宏、微观性能的影响进行了详细论述.%The second phase characteristics of Silicon carbide particles reinforced Al matrix composites and its influence law on the performance have been overviewed in the text. The influence of silicon carbide particle factors, including particle shape, particle size, volume fraction, particles distribution and interface characteristics between particjle and matrix, on macro and micro performance of matrix composites have been expounded in detail.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】7页(P82-88)【关键词】复合材料;SiCp/Al;性能;综述【作者】杨雅静;李付国;袁战伟【作者单位】西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安 710072;西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安 710072;西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安 710072【正文语种】中文【中图分类】TG146.2+11 前言SiCp/Al基复合材料由于具有高比强度、高刚度、耐疲劳、耐磨损、热膨胀系数低、优良的尺寸稳定性、较强的可设计性等优异的综合性能,已成为具有广泛使用价值的先进复合材料。
精密成形工程第15卷第12期表面改性技术研究现状甘国强1,韩震2,鲍建华1,WOLFGANG Pantleon3(1.合肥工业大学材料科学与工程学院,合肥 230009;2.中国兵器科学研究院宁波分院,浙江宁波 315000;3.丹麦技术大学,哥本哈根 2800)摘要:SiC颗粒增强铝基复合材料因具有高的比强度、比刚度、耐磨性及较好的高温稳定性而被广泛应用于航空航天、电子、医疗等领域,但由于SiC颗粒高熔点、高硬度的特点以及SiC颗粒与铝基体间存在界面反应,碳化硅铝基复合材料存在加工性差、界面结合力不足等问题,已无法满足航天等领域对材料性能更高的要求,因此开展如何改善基体与颗粒之间界面情况的研究对进一步提升复合材料综合性能具有重要的科学意义。
结合国内外现有研究成果,总结了SiC颗粒与铝基体界面强化机制、界面反应特点、表面改性技术原理及数值建模的发展现状,结果表明,现有经单一表面改性方法处理后的增强颗粒对铝基复合材料性能的提升程度有限,因此如何采用新的手段使复合材料性能进一步提升将成为后续研究热点,且基于有限元数值模拟方法进行复合材料设计也是必然趋势。
最后针对单一强化性能提升有限的问题,提出了基于表面改性的柔性颗粒多模式强化方法,同时针对现有的技术难点展望了后续的研究方向,以期为颗粒增强复合材料的制备提供理论参考。
关键词:碳化硅颗粒;表面改性;复合材料;模拟;界面DOI:10.3969/j.issn.1674-6457.2023.12.008中图分类号:TB333 文献标识码:A 文章编号:1674-6457(2023)012-0058-10Research Status of Particle Interface Modification Technology for Silicon CarbideParticle Reinforced Aluminum Matrix CompositesGAN Guo-qiang1, HAN Zhen2, BAO Jian-hua1, WOLFGANG Pantleon3(1. School of Materials Science and Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China;2. Ningbo Branch of China Academy of Ordnance Science, Zhejiang Ningbo 315000, China;3. Technical University of Denmark, Copenhagen 2800, Denmark)ABSTRACT: SiC particle reinforced aluminum matrix composites are widely used in aerospace, electronics, medical and other fields due to their excellent properties such as high specific strength, high specific stiffness, high wear resistance, and high tem-perature stability. However, due to the high melting point and high hardness of SiC particles, as well as the interface reaction between silicon carbide reinforced particles and aluminum matrix, SiC aluminum matrix composites have problems such as poor收稿日期:2023-09-03Received:2023-09-03基金项目:安徽省重点研究与开发计划(JZ2022AKKG0100)Fund:Anhui Provincial Key Research and Development Project (JZ2022AKKG0100)引文格式:甘国强, 韩震, 鲍建华, 等. 碳化硅颗粒增强铝基复合材料颗粒表面改性技术研究现状[J]. 精密成形工程, 2023, 15(12): 58-67.GAN Guo-qiang, HAN Zhen, BAO Jian-hua, et al. Research Status of Particle Interface Modification Technology for Silicon第15卷 第12期 甘国强,等:碳化硅颗粒增强铝基复合材料颗粒表面改性技术研究现状59processability and insufficient interfacial adhesion. It is no longer possible to meet the requirements for material performance in fields such as national defense and aerospace. Therefore, studying the ways to improve the interface between particles and ma-trix is of great scientific significance for improving the comprehensive performance of composite materials. In combination with existing research results at home and abroad, the interface strengthening mechanism, interface reaction characteristics, existing surface modification technology principles and numerical simulation development status of SiC reinforced particles and alumi-num matrix composites were summarized. The results showed that the performance improvement of reinforced particle alumi-num matrix composites after strengthening was limited after being treated with a single surface modification method. Therefore, how to adopt new methods to improve the performance of composite materials will become a hot research topic in the future, and the design of composite materials based on finite element numerical simulation methods is also an inevitable trend. Finally, in response to the limited improvement of single strengthening performance, the author proposes a flexible particle multimodal strengthening method based on surface modification, and looks forward to future research directions in response to existing technical difficulties, hoping to provide theoretical reference for the preparation of particle reinforced composite materials. KEY WORDS: SiCp; surface modification; composite material; simulation; interface碳化硅颗粒增强铝基复合材料是以碳化硅颗粒(SiCp )作为增强相,以铝或铝合金作为基体的一种复合材料,因具有密度和价格成本低、高温性能良好、耐腐蚀耐磨及比强度和比弹性模量高等特点,已成为热门的新型结构材料之一,现已广泛应用于航空航天、电子、汽车及体育等多个领域,如汽车刹车盘、发动机缸体活塞等结构件中。
颗粒增强铝基复合材料的介绍与研究作为金属基复合材料的一种,铝基复合材料有着最广泛的发展和应用。
这是一种通过在基体中加入一些具有特殊性能的增强体材料(如具有高硬度、耐磨的陶瓷颗粒)来制备在性能上优于基体金属的复合材料的方法。
为了使材料的的力学性能和致密性达到最好,充分发挥弥散增强的效果,所以要选择适当大小、密度和数量的颗粒来作为增强体。
本文主要介绍颗粒增强铝基复合材料的优点以及如何选择基体和增强体。
标签:颗粒增强;基体;增强体铝基复合材料——目前种类最多、应用最广的MMCs。
因为其性能优异、研究深入,所以是MMCs阵营中不可或缺的重要成员。
铝的面心立方结构决定了其会有良好的塑韧性,除此之外它良好的加工性能和价格便宜等许多优点都促成了它在工程上的广泛使用。
而其质量轻、塑性好等优点在制备复合材料时同样也是不可多得的优点,所以铝基复合材料发展最快。
因为铝合金综合性能比铝更加优异,所以铝基复合材料多选用铝合金作基体。
其增强体则多种多样,既可以是连续增强长纤维,也可是短纤维或颗粒。
颗粒增强金属基复合材料就是指增强相是以颗粒的形式存。
基体的作用是把通常平均直径大于1微米的颗粒粘合在一起。
常用增强体颗粒有:TiC、TiB2等陶瓷颗粒还有石墨颗粒甚至是金属颗粒等。
颗粒增强铝基复合材料颗粒增强型金属基复合材料(简称PRMMC),是复合材料的一个重要的分支。
PRMMC的最大特点成本较低使其应用范围变广,同时材料综合性能也不错。
和纤维增强型金属基复合材料相比,PRMMC有着各向同性和加工工艺更为简单的特点。
虽然从理论说只要复合材料中增强体颗粒尺寸越小,其带来的强化效果就会越强,材料的力学性能也就越好。
这是忽略复合材料制备过程而得出的结论。
实际在铝基复合材料制备时,如果增强体颗粒太小就会使基体熔液粘度太大,颗粒团聚在一起不易分开。
这样不仅达不到均匀弥散的制备要求,而且界面反应也不好掌握,最终可能导致材料中增强相不均匀或者发生有害界面反应。
文章编号:1000-3851(2001)01-0062-05收稿日期:1999-05-30;收修改稿日期:1999-10-30基金项目:河北省博士基金资助项目(96Z1107)作者介绍:齐海波(1972),男,硕士,讲师,研究方向:金属基复合材料及纤维增强混凝土复合材料。
SiC 颗粒增强铝基复合材料制动盘的研究齐海波,丁占来,樊云昌,姜稚清(石家庄铁道学院材料科学与工程研究所,石家庄050043)摘 要: 采用半固态搅拌熔炼-液态模锻工艺制备了与Santana 轿车前制动器相匹配的SiC 颗粒增强铝基复合材料制动盘,对该制动盘进行了材料拉伸性能和微观结构分析,并在SCHENCK 制动试验台上进行了制动性能和制动磨损试验。
结果表明,复合材料的拉伸性能优于传统制动盘材料HT 250铸铁;在各种制动工况条件下,复合材料制动盘对制动衬片的摩擦系数均在大众公司企业标准规定的范围之内,且较稳定;此外,复合材料制动盘质轻、耐磨,制动噪音小、温升低,运转平稳;因此,可望以其替代传统的铸铁制动盘,提高制动器的安全可靠性和服役寿命,减轻轿车悬挂系统的重量,降低油耗。
关键词: SiC P /Al 复合材料;制动盘;台架试验;摩擦系数中图分类号: TB 331;U 467 文献标识码:ARES EARCH ON AUTOMOTIVE BRAKE DIS CS OF S iC P /Al COMPOSITEQI Ha i -bo ,DING Zhan -la i ,FAN Y un -chang ,JIANG Zhi -qing(Institute of Materia ls Science and Engineering,Shijia zhuang Railway Institute,Shijia zhuang 050043,China)Abstract : The SiC P /A l composite bra ke disc designed for the front bra ke of SANTANA ca rs was prepa red by semi-solid stirring melting and liquid forging.The tensile properties and microstructures of the disc ma terials were examined ,a nd the tribologica l -wear performa nces of the disc were tested on the SCHENCK brake testing system ma de in Germany.The results show that the tensile properties of the composites a re superior to those of the conventional disc ma teria l ,grey cast iron ;and tha t under different bra king conditions,the friction coefficients of the composite disc against the conventional brake pad a re within the ra nge specified by the sta ndard of VOLKSWAGEN compa ny and with sma ll fluctua tions.It is also found that the bra ke disc made of the composite ha s such adva ntages a s light weight ,high wear resistance ,low braking noise and low braking temperature rises ,smooth operat-ing,etc.Hence,it is hopeful to substitute the composite disc for the traditional cast iron disc to in-crease reliability and to prolong the survice life of the car brake ,to lighten the weight of the ha nging system,and thus,to decrease gas expenditure of cars.Key words : SiC P /Al composite ;brake discs ;dynamometer tests ;friction coefficients 目前,随着能源的日益紧缺和车辆速度的不断提高,车辆的减重已成为必然的趋势。
与传统钢铁材料相比,SiC 颗粒增强铝基复合材料具有高的比强度、比刚度,良好的耐磨性和热稳定性等特点,较适合于制作汽车和火车盘形制动器的制动盘,从而使悬挂系统的重量减轻50%以上。
国外,日、德等国相继开发出了适于高速列车的SiC 颗粒增强铝基复合材料制动盘[1],美国Ford 公司进行了轿车制动盘的研制和开发[2];国内,虽有上海交通大学王文龙等人研制铝基复合材料摩托车制动轮毂的报道[3],但在轿车和火车复合材料制动盘的研究方面,尚未见诸报道。
本研究中采用非真空条件下的搅拌熔炼-液态模锻工艺,制备了SiC 颗粒增强铝基复合材料,将制备的材料用于Santa na 轿车前制动盘的研制,并对复合材料制动盘进行了一系列的性能测试和台架试验,以期开发出高性能的新型轿车制动盘,达到减轻复合材料学报ACT A MATERIAE COMPOSIT AE SINICA第18卷 第1期 2月 2001年Vol.18 No.1 February2001轿车悬挂系统重量并降低油耗的目的。
1 制动盘的制备本研究制备的复合材料基体组分是与ZL 109相类似的铸造铝合金(wt%:11.0~13.0Si-0.5~1.5Cu -1.8~2.3Mg -0.8~1.5Ni );增强体组分选用粒度代号为W40的绿色T -SiC 颗粒,其在复合材料中的体积分数为20%。
块状铝合金经清洗烘干后放入带有石墨搅拌器的GWJ -0.05-100-1型中频感应炉内[4](坩埚内壁直径为200mm)熔化,加热至720℃后进行精炼、捞渣。
然后,按特殊工艺预处理后的SiC 颗粒,由Ar 气流携带被均匀地喷吹到熔液表面,借助重力和旋涡力量进入到熔液中去。
待全部SiC 颗粒加入后,将熔液降温至565℃(基体铝合金的半固态温度),以690rpm 的转速对其进行搅拌;同时,在熔液上方通入Ar 气,保护液面免被氧化;30min 后停止搅拌,再迅速将熔液升温到720℃,加入适量的A l -9%Sr 中间合金变质剂,对熔液进行变质处理;而后,往熔液内通入高纯Ar 气,对熔液再次进行精炼;扒渣、过滤后,将复合材料熔液浇入安装在6300kN 四柱式压力机上的制动盘模具中进行液态模锻成形,挤压比压为100MPa ,保压时间为40s,模具预热温度为250℃。
液态模锻所用模具如图1所示。
图1 液态模锻用模具图Fig .1 Scheme of squeeze -casting mould2 试验结果及讨论2.1 力学性能及组织分析从热处理后的SiC 颗粒增强铝基复合材料制动盘本体取样,并将其加工成标准拉伸试样。
试样直径为5mm ,标距段长度为25mm 。
材料的室温拉伸性变速率为6×10-4s -1。
同时,在HB 3000型布氏硬度计上测定了复合材料的硬度。
测试结果如表1所示。
表1 S iC P /Al 复合材料及铸铁HT 250的力学性能Table 1 Mechanical properties of the S iC P /Alcomposite and HT250Materia ls T ensile strength /M PaB rinell HardnessW40SiC P 20vol%/Al320152HT 250*250170~241*:数据摘自GB/T 9439-88,铸件壁厚在10~20mm 之间。
从表1可以看出,复合材料的抗拉强度比铸铁HT 250的抗拉强度提高了约28%,完全可以满足制动盘的强度要求。
由于本研究中采用的非真空熔炼条件下的复合材料制备工艺解决了搅拌铸造法的几个关键问题。
例如,采用特殊颗粒预处理工艺解决了SiC 颗粒与铝合金熔液浸润性差的问题;在基体铝合金处于半固态温度时,通过合理的强制搅拌工艺使SiC 颗粒在基体合金中达到了基本均匀的分布状态;选择高硅铝合金作为基体组分并采用低热胀系数陶瓷套管热电偶全过程监控铝液温度,使SiC 颗粒与基体铝合金的界面处无脆性反应物生成;采用高纯Ar 气保护液面、对合金熔液进行两次精炼,并采用液态模锻工艺成形,有效地避免了气孔、夹杂等铸造缺陷的发生。
因此,复合材料的内在质量得到了保障。
图2、图3分别为W 40SiC P 20vol %/A l 复合材料的微观结构和SiC 颗粒分布状况的光学显微照片。
从图中可以看出,复合材料中的T -相枝晶破碎、间距较小,共晶硅为球状颗粒且其尺寸细小、分布均匀;SiC 颗粒也基本处于均匀分布状态。
图 2 W 40SiC P 20vol %/A l 复合材料的微观结构Fig.2 Microstructure of W40SiC P 20vol%/Al composite・36・齐海波,等:SiC 颗粒增强铝基复合材料制动盘的研究图 3 SiC颗粒在基体铝合金中的分布Fig.3 Distribution of SiC P in Al-alloy matrix2.2 制动盘的摩擦磨损台架性能试验制动盘的摩擦磨损台架性能试验在德国SCHENCK LBA0049型惯性试验式双制动试验台上进行。
测试结果参照大众公司企业标准进行评定。
在试验过程中,测定了制动速度、制动压力与摩擦系数的关系,连续制动情况下制动盘表面温升与摩擦系数的关系,以及制动盘的制动磨损性能。
2.2.1 制动压力和制动速度对摩擦系数的影响研究中,采用W40SiC P20vol%/A l复合材料制备的制动盘和无石棉半金属制动衬片组成摩擦副(以下简称复合材料摩擦副)进行制动性能试验,并与HT250铸铁制动盘和同种制动衬片组成的摩擦副(以下简称铸铁摩擦副)的制动性能试验结果进行比较。
图4(a)为制动初速度一定时(v=80km/h),不同摩擦副的摩擦系数与制动压力的关系曲线,图4(b)为制动压力一定时(P=6MPa),不同摩擦副的摩擦系数与制动速度的关系曲线。