烧结金属摩擦材料现状与发展动态修订稿

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烧结金属摩擦材料现状与发展动态

ｆｉｔｎｍａｅｉｌｄｖｌｐｎｓｐｏｏｅｒｃｉｔｒａｅｅｏｍｅｔｉｒｐｓｄ．ｏ
Ｋｅｒｓ：ｓｎｅｅｅａ；ｆｉｔｏａｔｒａ；ｐｒｓｎｔｓａｅ；ｔｎｄｎｃｙｗｏｄｉｔｒｄｍｔｌｒｃｉｎｍｅｉｌｅｅｔｔｅｅｙ
３０年代末期首先将该材料用在了Ｄ一７Ｄ一８铲运、机中的离合器片上。发展到现在，有载荷量高的所飞机，包括米格、尔、音７７７７和三叉戟等，伊波０、４其制动器摩擦衬材料都采用了烧结金属摩擦材料。在我国，别是在１６特９５年以后，结金属摩擦材料的烧科研、生产得到迅速发展。迄今，国已有十多个具我
１前言
烧结金属摩擦材料是以金属及其合金为基体，添加摩擦组元和润滑组元，粉末冶金技术制成的用复合材料，摩擦式离合器与制动器的关键组件。是它具有足够的强度，适而稳定的摩擦系数，作平合工稳可靠，磨及污染少等优点，现代摩擦材料家族耐是中应用面最广、最大的材料。量用粉末冶金技术制造烧结金属摩擦材料已有
的高效率和显著的经济效益独具优势。喷撒工艺法以工业规模生产烧结金属摩擦材料始于７０年代初，
ＬｕＮａｉｕａｇｇｎ

粉末冶金综述论文

合金元素在Cu-PM材料中的应用研究进展（重庆理工大学重庆巴南）摘要：在铜基粉末冶金材料中添加合金元素可以显著改善材料的性能特别是摩擦性能，烧结含合金元素的Cu-PM材料是一种有发展前景的粉末冶金材料，如添加Al、Cr、Ni等元素。

本文综述了合金元素对铜基粉末冶金材料的性能和组织结构等的影响，总结了到目前为止相关领域的结论和进展，并讨论了Cu-PM 材料生产现状和发展趋势。

关键词：合金元素；Cu-PM；应用；进展1 引言铜基粉末冶金摩擦材料是以铜粉为主要成分,此外含有润滑组元石墨和摩擦组元陶瓷颗粒以及强化铜基体的合金元素等多种组分。

其最早出现于1929年,材料是含少量的铅、锡和石墨的铜基合金。

铜基粉末冶金摩擦材料在飞机、汽车、船舶、工程机械等刹车装置上的应用发展较快,使用较成熟是在70年代之后。

前苏联于1941年后成功地研制了一批铜基摩擦材料,广泛应用于汽车和拖拉机上。

美国对铜基摩擦材料的研究也较多,主要是致力于基体强化,从而提高材料的高温强度和耐磨性。

二十世纪初,铜基摩擦材料大多用在干摩擦条件下工作,五十年代以后,大约75%的铜基摩擦材料,均在润滑条件下工作。

这些摩擦材料都是以青铜为基,以锌、铝、镍、铁等元素强化基体。

由于合金元素在铜基粉末冶金材料中的良好作用，国内很多单位及个人展开了相关方面的工作并发表了论文及成果。

本文就国内含合金元素的铜基粉末冶金材料的相关研究进行了论述。

2 Cu-PM材料生产现状及国内外对比纯铜粉末主要用电解法和雾化法生产。

电解法是借助电流的作用, 使电解液中的铜离子在阴极析出成粉的制粉过程。

用电解法生产的铜粉呈表面积发达的树枝状、纯度高、压制性能优良, 是纯铜粉末的主要生产方法。

相关文献表中数字表明, 我国的铜及铜基合金粉末的产量和用量与欧美等国家差距很大, 这从一个侧面说明我国铜粉生产与应用还具有十分广阔的开发空间。

电解铜粉与国外产品相比, 主要差距在于:(1)产品的规格少。

2024年耐磨合金市场发展现状

耐磨合金市场发展现状引言耐磨合金是一种具有耐磨性能的特殊合金材料，广泛应用于机械制造、矿山、钢铁、石化等行业。

随着工业化进程的不断推进，耐磨合金市场也呈现出快速发展的态势。

本文将就目前耐磨合金市场的发展现状进行分析和总结。

市场规模耐磨合金市场的规模不断扩大。

据统计数据显示，自20世纪90年代起，耐磨合金市场的年复合增长率一直保持在10%以上。

目前，全球耐磨合金市场的规模已经超过100亿美元。

主要驱动市场增长的因素包括新兴工业领域的需求增加、技术进步以及人们对产品品质的要求提高等。

应用领域耐磨合金广泛应用于多个行业领域。

其中，矿山、钢铁和石化行业是耐磨合金市场的主要应用领域。

在矿山行业中，耐磨合金主要用于破碎设备、矿石输送设备和筛分设备等。

而在钢铁行业中，耐磨合金主要用于高温高压条件下的设备制造。

此外，耐磨合金也在电力、水泥、造纸等行业中得到了广泛应用。

主要产品种类耐磨合金市场的主要产品种类包括高铬合金、高锰合金、铸铁合金等。

其中，高铬合金在矿山和钢铁行业中的应用最为广泛，因其具有优异的耐磨性能和耐高温性能。

高锰合金则在一些特殊环境下使用，如石化行业中的硫酸环境。

铸铁合金由于其良好的韧性和可塑性，在一些需要加工成型的场合也得到了广泛应用。

主要生产商耐磨合金市场的竞争格局较为复杂，主要生产商包括国内外的大型企业和中小型企业。

国内主要生产商有宝钢集团、武汉钢铁集团、鞍钢集团等。

国外主要生产商包括沃尔沃（Volvo）、卡特彼勒（Caterpillar）等。

这些企业通过提高产品品质、拓宽营销渠道以及研发创新等方式来提升市场竞争力。

产业发展趋势耐磨合金市场在未来还将保持较快的增长速度。

预计在可预见的未来，全球耐磨合金市场的需求将持续增长，主要受益于新兴工业领域的快速发展以及技术进步带来的产品升级换代需求。

此外，环保意识的增强也将推动市场朝着更加环保、高效的方向发展。

结论耐磨合金市场在过去几十年中取得了快速发展，市场规模不断扩大。

烧结技术国内外现状及发展趋势

■ 热风烧结将冷却机的热废气引入点火保温炉后面的密封罩内，使烧结表层继续加热，可以改善烧结矿的强度，节能减排。
2、主要设备方面
■ 烧结机的大型化众所周知，大型烧结机与多台小烧结机相比，具有很多的优点。30年来，我国已先后投产了180~660m2烧结机 125 台套。这批大中型烧结机结构新颖，混合料布料平整，漏风率小，头尾部采用星轮装置，烧结机运转平稳，年日历作业率可达98%。
■ 低温烧结在厚料层烧结的基础上，可进行低温烧结，即以较低的温度烧结，能产生一种强度高、还原性好的针状铁酸钙为主要粘结相的烧结矿，既节能又减排。
1、工艺技术方面
■ 高铁低硅烧结一般的说法是烧结矿的SiO2应为5.5~6.3%，才能保证足够的液相。高铁低硅的烧结矿SiO2可达4.5~4.7%，从而降低熔剂的用量，为高炉增产节焦和烧结节能减排创造了条件。
■ 近年投产的大中型烧结都采用了现代化的工艺技术，装备水平高，自动化水平先进，主要技术经济指标和环境保护、节能减排大为改观，无论是烧结矿的产量还是质量都已步入了世界强国之列。
1、工艺技术方面
■ 建立综合原料场为稳定烧结和炼铁生产，并为提高其产品质量和降低能耗创造条件，我国一大批大中型钢铁公司建立了综合原料场，使得原料化学成分稳定（宝钢烧结矿TFe<0.5%，已接近100%)粒度均匀、水分恰当。
二 . 与国外技术比较
表3 环境保护与节能减排表
序主要项目
号
名称
国内水平
1 烧结机头大中型烧结机采用干烟气除尘式电除尘器
国外水平
日本、韩国、西欧采用干式电除尘器
对比与差距
国内可以达到国家排放标准
2 烧结机尾和环境废气除尘

MM1000系列型摩擦磨损性能试验设备

MM1000系列型摩擦磨损性能试验设备由西安顺通机电应用技术研究所研制成功的我国最新型全自动化控制的惯性系列摩擦磨损性能试验机，己在国内的摩擦材料领域得到了普及应用和配置。

全自动控制的系列摩擦磨损性能试验机应用现代工业控制技术和计算机应用技术从主机的结构、动力源、采集值、测试技术、应用瞬间值的采集技术即提取同一瞬间的压力值和扭矩值计算出该瞬间的摩擦系数等相关的测试值，提高了测试数据的精度等级及准确性，实现了测试数据的可靠性和重复性。

它集机、电、气技术和传感器技术、变频调速技术、现代工业控制技术、计算机应用技术为一体，成功的实现了摩擦材料性能测试自动化，涉入全部摩擦材料领域。

在实现全自动控制的工艺过程时全部按照国标、行标、（企标）的工艺路线和模拟实际工况试验条件设置进行，制作出符合企业生产、科研院所、大专院校进行摩擦材料生产、研究、配方工艺、质量控制和新材料研制、开发的专业检测设备。

应用现代先进的科学技术,提供科学的试验方法和准确的测试数据使该试验机具备了小样试验机和整片1：1台架试验功能。

它保持了与产品工况的一致性，又保持了与台架试验的一致性。

保持与路试、航试有稳定的对应关系，应用小样试验的跟踪工艺性强，满足了快速变化的试验步骤，为企业赢得了时间，节约了资金。

全自动控制的系列摩擦磨损性能试验机应用了小样缩比模拟制动惯性试验原理，建立了模拟制动的试验方法，应用了全自动控制技术，实现了实验室条件下小样缩比模拟制动试验的功能。

应用了多元相似原理模拟实际工况完成了（惯性制动）热冲击刹车试验的功能.该检测设备不但具备了髙速、髙压、低速、低压、变速、变压、变温等技术条件下的测试功能，完成了摸拟飞机、坦克、火车、汽车、轨道列车等重载大惯量等制动工况进行的摩擦材料的摩擦、磨损、热负荷、及可靠性的试验研究要求，以材料可承载的最大负荷完成各种试验项目和极限试验功能；对于全部试验参数的采集频率高、采集精度高、采集速度快、采集数量大都较之所有试验机、试验台无以比拟的，实现采控一体采集信号，能与计算机通讯完成数据的转存和试验机的监测系统。

SMT资料(323个文件)

基体铜的粒度对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

基体铜的粒度对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响刘建秀;贾徳晋;樊江磊;吴深;邵建敏;张驰【摘要】采用粒度为270、150、106和75 μm的气雾化纯铜粉作为基体,通过粉末冶金热压烧结的方式,制备铜基摩擦材料.研究基体铜的粒度对材料的物理力学性能、材料组织和摩擦性能的影响.采用MM-3000摩擦磨损试验机测试3000~7000 r/min转速条件下材料的摩擦性能,结果表明:铜粉粒度从270 μm减小到75 μm时,材料的流动性变差,压坯密度降低,材料的硬度呈减小趋势,从18.5 HBW降到14.0 HBW.但是铜粉粒度为106 μm时,硬度反而增加为2.0 HBW.随着转速的升高,摩擦系数呈先增加后减小的趋势,粒度为106 μm的试样摩擦系数比较稳定,摩擦系数变化从0.336到0.348,磨损率也最低,在7000 r/min初速度下仅为47 mg.%Taken gas-atomized copper powder of particle size (270、150、106 and 75 μm) as bases, the copper-based powder metallurgy friction materials were prepared by hotpress sinter. Effect of copper powder particle size on mechanical properties, morphology and friction performance was evaluated by a MM -3 000 friction damage test machine. The rotation speed is 3 000~7 000 r/min,The results showed that the hardness decreases from 18.5 HBW to 14.0 HBW with decrease of copper powder particle size. The material has a biggest hardness of 22.0 HBW when the copper powder particle size is75 μm. The friction coefficient increases and then decreases with the rotation speed increase. The friction coefficient becomes more steady when the copper powder particle size is 75 μm.The friction coefficient increases from 0.336 to 0.348,and rate ofwear decreases either. It is only 47 mg when the rotation speed is 7 000r/min.【期刊名称】《材料与冶金学报》【年(卷),期】2018(017)001【总页数】6页(P69-74)【关键词】铜基粉末冶金;基体铜粒度;摩擦系数;磨损率【作者】刘建秀;贾徳晋;樊江磊;吴深;邵建敏;张驰【作者单位】郑州轻工业学院机电工程学院,郑州45 0000;郑州轻工业学院机电工程学院,郑州45 0000;郑州轻工业学院机电工程学院,郑州45 0000;郑州轻工业学院机电工程学院,郑州45 0000;郑州轻工业学院机电工程学院,郑州45 0000;郑州轻工业学院机电工程学院,郑州45 0000【正文语种】中文【中图分类】TG115;TF802从2009年12月26日中国首条高速铁路通车至2014年中国高速铁路营业里程已达1.6万公里，稳居世界第一[1].高速铁路的快速发展，需要我国的列车不断的提速.然而，速度增加1倍，制动功率就需要增加8倍来满足要求，但是，国产的摩擦材料摩擦系数微低，且稳定性不佳，难以满足高速列车的需要，目前主要依赖进口.为了实现高速列车摩擦材料的早日国产化，国内针对高速摩擦材料开展了大量研究.粉末冶金材料以其良好的导热性、稳定的摩擦系数、高耐磨性等优点，得到广泛应用[2].铜基粉末冶金摩擦材料以其组织均匀、导热性好、耐磨性高、摩擦系数稳定等优点，大量应用于快速列车的制动摩擦材料.目前国内铜基粉末冶金摩擦材料的性能还不能满足250 km/h 以上快速列车的严格要求，需要进一步提高摩擦材料的性能.影响铜基粉末冶金摩擦材料性能的因素主要是其成分和工艺.铜基粉末冶金摩擦材料主要是由基体铜、摩擦组元、润滑组元和稀有金属[3-5]通过粉末冶金的方法制成的金属基颗粒复合材料[6].大多数人都通过研究摩擦组元[7-12]、润滑组元[13-16]等成分，以及烧结温度[17-20]、压制压力[19-22]等烧结工艺来提高铜基摩擦材料的性能.但是，有关基体对铜基粉末冶金摩擦材料性能影响的研究还很少.本文主要研究基体铜的粒度对摩擦材料硬度、孔隙率、密度、组织和摩擦性能的影响，为改变国内快速列车刹车摩擦材料依赖进口的现状提供理论基础.1 实验1.1 材料制备按照表1的比例，在V型混料机中混料8 h，冷压后热压烧结，经保温及室温冷却后，制备出铜粉粒度为270、150、106和75 μm的试样，依次编号为：Cu50、Cu100、Cu200、Cu300.表1 铜基粉末冶金摩擦材料成分组成Table 1 Chemical composition of the copper-based powder metallurgy friction material成分粒度μm纯度质量分数%气雾化CuFeCr-Fe鳞片状石墨MoS2Sn270、150、106、757515015075≤15099．899899999．999．95715～1710～129～111～3余量1.2 性能测试使用布氏硬度仪测量烧结试样的硬度，在试样上取5个均匀分布的数据点，测出硬度取平均值.采用排水法，根据国标GB 5163-1985，计算试样的密度(ρ)以及孔隙度(θ).采用MM-3 000摩擦磨损试验台测试材料的摩擦性能，试样摩擦面由三个厚13～15 mm 的正方体组成，试验参数如表2所示.采用电子扫描仪(SEM)观察试样的组织形貌以及磨损表面的形貌.表2 摩擦磨损试验参数Table 2 Test parameters of friction and wear试样面积cm2有效半径cm制动初速度r·min-1制动压力MPa试验惯量kg·m23730000 550 243740000 550 243750000 550 243760000 550 243770000 550242 结果与讨论2.1 显微组织与力学性能表3为4种试样的硬度、密度和孔隙率.由表3可以看出，试样Cu50、Cu100、Cu300的密度随着铜粉粒度的减小而逐渐降低，原因在于随着铜粉粒度的减小，粉末的流动性能变差，导致压坯密度降低，烧结密度随铜粉粒度的减小而减小.随着铜粉粒度的减小，铜颗粒的总体表面积增大，由于润湿性的差异，表面的结合性能降低，孔隙率呈上升的趋势.试样硬度值的变化规律同烧结密度的变化保持一致，随着烧结密度的增加，硬度值呈上升趋势.但是，试样Cu200的烧结密度为5.23g/cm3、硬度为22.0 HBW，都高于试样Cu50的烧结密度4.99 g/cm3、硬度18.5 HBW，孔隙率为12.54%低于试样Cu50的孔隙率16.55%，其原因在于Cu50和Cu100试样的基体颗粒较大，材料其他成分的颗粒很多在150 μm以上，接触颗粒之间形成较大的空隙，成型烧结过程中，彼此进入对方空隙的效果差.Cu200试样的基体粒度则较小，由于颗粒尺寸间的差异，在成型烧结的过程中，相互填补彼此空隙的效果好.Cu300试样的基体颗粒虽小，但其流动性差，并不能达到填补彼此空隙的良好效果.所以试样Cu200中基体铜颗粒和其他组元颗粒之间形成了最佳配比，增加各组元之间的接触面积，使压坯密度升高，孔隙率降低，提高烧结密度和硬度.表3 各试样的物理和力学性能Table 3 Physical and mechanical properties of the samples试样编号硬度HBW密度(g·cm-3)孔隙率%Cu5018 54 991655Cu100154 9517 15Cu20022 05 2312 54Cu30014 04 9317 45图1为4种试样的组织形貌.其中大片浅灰色为金属基体铜，镶嵌在基体铜中的深灰色为金属Fe，棱角分明的暗灰色为金属Cr-Fe，黑色条状成分为石墨，Fe粉上分布的黑色点状物质为空隙.由图1可以看出,随着铜粉粒度减小，基体铜分布的均匀性越高，且连续性越好，这是由于粒度越小，铜颗粒之间的界面越容易结合.但是，Fe和Cr-Fe与基体铜的界面结合性先升高后降低，孔隙率呈先降低后升高的趋势，这是因为随着基体铜粒度的减小,Fe和Cr-Fe的扩散性能提高，在试样中分布越均匀，相互接触面积增大，结合性能增强，同时由于润湿性的差异，孔隙率增加.然而Cu200的孔隙率却最低，原因是铜颗粒和其他组元颗粒之间相互填补，增大了不同组元之间的结合面积，提高了整体的结合性能.摩擦时材料剥落大多都是从石墨层开始的，随着基体铜粒度的减小，鳞片状石墨逐渐由杂乱分布状态变为层状分布状态，且试样Cu200的石墨垂直于压制方向呈层状分布，可以从表面变形层挤出，均匀分布在摩擦表面，从而降低磨损.图1 试样烧结后的微观形貌Fig.1 Microstructures of the sintered sample with different copper particle size(a)—Cu50; (b)—Cu100; (c)—Cu200; (d)—Cu300.2.2 摩擦磨损性能图2为4种试样在初速度为 3 000、 4 000、 5 000、 6 000 和 7 000 r/min 下的平均摩擦系数变化曲线，可以观察到随着转速的增加，4种试样的平均摩擦系数大体呈现先增大后减小的趋势.随着粒度的增大，直接作用于摩擦面的颗粒越大，摩擦系数越大.随着转速的增大，在摩擦力和摩擦热的作用下，由于润湿性、孔隙的存在，材料中有颗粒脱落，镶嵌在表面的摩擦膜中，起磨粒的作用，在3 000～6 000 r/min 的初速度下，4种试样的摩擦系数随着转速增大而增大，其中Cu50、Cu100、Cu300三种试样的摩擦系数增幅较大，最高可达0.03，Cu200样品组织分布均匀，各组元结合性好，颗粒脱落较少，摩擦系数的变化比较稳定，仅为±0.1.转速在6 000～7 000 r/min的条件下，由于摩擦面温度不断升高，促使摩擦面产生一系列的塑性变形和氧化现象，形成一层氧化膜.氧化膜有效减少了摩擦材料与对偶的直接接触，所以4种试样的摩擦系数都有所减小.氧化膜的稳定直接影响摩擦系数的稳定性，随着基体粒度的减小，在摩擦力作用下颗粒的脱落程度降低，摩擦面破坏程度降低，摩擦系数更稳定.所以Cu50、Cu100、Cu300试样随着粒度的减小，摩擦系数的变化幅度呈减小趋势，Cu200试样的摩擦系数几乎不变，是因为Cu200的基体粒度小，同其他组元相互颗粒间容隙度小，分布更加均匀，起到夹持作用，减少颗粒脱落，使摩擦面更稳定.图2 试样在不同初速度下的摩擦系数变化曲线Fig.2 Friction coefficient curves with different rotation speeds图3 为4种试样在初速度为3 000、 4 000、 5 000、 6 000和7 000 r/min下的磨损率变化曲线，以试样每10次制动的面磨损量(mg)作为磨损率参数.由图3可以看出，随着转速的升高，磨损率呈增大的趋势.试样Cu50、Cu100、Cu300随着基体Cu粒度的减小，磨损呈降低的趋势，Cu200的磨损率最小，且磨损率波动最小.在5 000 r/min初速度时，最大相差15 mg，但在7 000 r/min初速度条件下最大相差却达到50 mg.图3 试样在不同初速度下的磨损率变化曲线Fig.3 Wear loss curves with different rotation speeds图4 为4种试样摩擦(初速度为7 000 r/min)后的表面形貌.由图可观察出，Cu50试样的摩擦表面有大面积的脱落，摩擦膜被严重破坏，且脱落处有石墨粒聚集.Cu100试样呈现斑状脱落，仅有小片区域出现脱落，同时表面部分区域被磨屑覆盖.Cu200的摩擦表面比较平整几乎没有表面脱落现象，且分布着均匀的第三体，有效减小材料的磨损.Cu300的摩擦表面只有微量的脱落，第三体的分布状态介于Cu200和Cu100之间.4种试样随着粒度的减小，一方面，石墨分布状态由杂乱无章逐渐变为层状分布状态，良好的嵌入材料中，可以通过表面变形层挤出，均匀的分布在摩擦面，起到良好的润滑作用.另一方面，孔隙率逐渐减少，在摩擦的过程中，增强相与基体的结合性逐渐增强，从而减少了材料的脱落.在摩擦作用下，材料会产生磨屑，随着磨屑的不断增加，在摩擦力、压力和温度的共同作用下，这些磨屑颗粒会发生塑性变形，形成薄膜.由于氧化作用形成一层致密的氧化膜，氧化膜在摩擦过程中，一方面把材料和对偶阻隔开，减少直接接触，从而降低黏着磨损的可能；另一方面，高硬度的氧化膜阻碍遗留在摩擦副之间的磨粒直接作用在材料摩擦面上，降低磨粒对摩擦表面产生犁沟效应.通过观察摩擦表面脱落膜的厚度并进行Fe元素扫描分析，发现Fe、O元素含量较高，由此得出为氧化膜.在高速的摩擦作用下，磨屑增加，受摩擦力和载荷作用的影响，在摩擦面参与氧化膜的形成.当氧化层的厚度增加到一定程度，在摩擦过程中，压力和冲击同时作用在脆硬的氧化膜上，氧化膜会产生裂纹，进而不断地延伸和扩展，再由裂纹的相互连接，最后导致表面薄膜的脱落.如图4(a)所示，从氧化膜脱落的磨粒最终在摩擦表面参与摩擦，在压力和摩擦力的作用下，磨粒被压入氧化膜，导致材料表面进一步产生裂纹，引起材料表面脱落，循环往复，材料的磨损逐渐增大.如图4(c)和(d)所示，只有较小的脱落，在摩擦过程中，形成的磨屑较少，对表面的氧化膜破坏较小，所以摩擦表面的氧化膜比较稳定，不仅有效地降低了材料的磨损，同时氧化膜的脱落程度也很低，从而减少了氧化膜产生的磨粒对摩擦表面的进一步磨损.图4 试样摩擦后的微观形貌Fig.4 Friction surface micrographs of the samples(a)—Cu50; (b)—Cu100; (c)—Cu200; (d)—Cu3003 结论(1)采用不同粒度的气雾化铜粉作为基体，通过热压烧结制成铜基粉末冶金摩擦材料试样，研究表明随着铜粉粒度的减小，试样基体的连续性越来越均匀，试样的硬度大体呈降低的趋势，但试样Cu200的硬度最高，为22.0 HBW，提高了材料的耐磨损性能.(2)随着铜粉粒度的减小，密度呈减小的趋势，试样Cu200的密度最大，为5.23 g/cm3；孔隙率和密度相反，呈增大的趋势，但Cu200的孔隙率最小，为12.54/%，减少材料的脱落，提高材料的抗摩擦磨损性能.(3)在7 000 r/min的初速度下进行摩擦磨损试验，随着粒度的减小，摩擦系数整体呈降低的趋势，Cu200摩擦系数的稳定性最高，磨损率呈降低的趋势，且Cu200的磨损率最低.Cu基体的粒度为106 μm，铜基粉末冶金摩擦材料具有最佳综合性能，材料的硬度为22.0 HBW，密度为5.23 g/cm3，孔隙率为12.54/%，摩擦系数为0.348，磨损率为47 mg.参考文献:[1] 苏醒. 中国高铁到底有多牛？全球叹服！[N]. 人民日报, 2015-10-20.(Su Xing. 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SMT资料(323个文件)

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

2024年钢铁烧结工业废气治理市场发展现状

钢铁烧结工业废气治理市场发展现状引言随着工业化进程的加快，工业废气排放带来的环境污染问题日益严重。

钢铁烧结工业废气作为一个主要的排放源，对大气环境、人类健康和生态系统都造成了不可忽视的影响。

因此，钢铁烧结工业废气治理市场的发展变得尤为重要。

本文将对钢铁烧结工业废气治理市场的现状进行详细分析。

1. 钢铁烧结工业废气治理技术钢铁烧结工业废气治理技术主要包括物理吸收、化学吸收、活性炭吸附和催化氧化等方法。

其中，化学吸收是目前应用最广泛的治理技术，能够有效去除废气中的有害物质。

此外，活性炭吸附技术也具有较高的效果，能够去除废气中的有机物和重金属。

催化氧化技术在去除废气中的有机物方面也具有良好的效果。

2. 钢铁烧结工业废气治理市场现状目前，我国钢铁烧结工业废气治理市场呈现出以下几个主要特点：2.1 市场规模扩大近年来，随着环境保护政策的加强，我国钢铁烧结工业废气治理市场规模逐渐扩大。

政府对环境保护的重视，促使了钢铁企业加大了对废气治理设备的投入，并且逐渐形成了完善的治理体系。

2.2 技术创新提升随着科技进步，钢铁烧结工业废气治理技术也得到了不断的创新和升级。

例如，一些新型的物理吸收和化学吸收材料的应用，使得废气处理效果更加显著。

此外，催化氧化技术的改进也提高了废气处理的效率。

2.3 市场竞争激烈随着市场规模的不断扩大，各个企业纷纷进入钢铁烧结工业废气治理市场，导致市场竞争日益激烈。

在这种情况下，企业需要提高技术水平和服务质量，以在市场中保持竞争力。

3. 钢铁烧结工业废气治理市场发展趋势展望未来，钢铁烧结工业废气治理市场将呈现以下发展趋势：3.1 技术升级随着科技进步的不断推动，治理技术将得到进一步的升级和改进。

新型的废气治理设备将不断涌现，技术水平也将不断提高。

3.2 市场规模持续增长随着环境保护政策的不断加强，我国钢铁烧结工业废气治理市场规模将持续增长。

政府对环境保护的支持和资金投入，将进一步推动市场发展。

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与发畏动态Coca-cola standardization office [ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18]烧结金属摩擦材料现状与发展动态1前言烧结金属摩擦材料是以金属及其合金为基体，添加摩擦组元和润滑组元，用粉末冶金技术制成的复合材料，是摩擦式离合器与制动器的关键组件。

它具有足够的强度，合适而稳定的摩擦系数，工作平稳可靠，耐磨及污染少等优点，是现代摩擦材料家族中应用面最大、量最大的材料。

用粉末冶金技术制造烧结金属摩擦材料已有70年的历史，1929 年美国开始了这项工作的研究，30年代末期首先将该材料用在了D-7、D-8铲运机屮的离合器片上。

发展到现在，所有载荷量高的飞机，包括米格、伊尔、波音707、747和三叉戟等，其制动器摩擦衬材料都采用了烧结金属摩擦材料。

在我国，特别是在1965年以后，烧结金属摩擦材料的科研、生产得到迅速发展。

迄今，我国已有十多个具有一定生产规模的生产企业，年产铜基和铁基摩擦制品约850万件，广泛应用于飞机、船舶、工程机械、农业机械、重型车辆等领域，基本满足了国内主机配套和引进设备摩擦片的备件供应和使用要求。

2制造方法与工艺研究制造方法目前，国内外烧结金属摩擦材料的生产仍主要沿用1937年美国SKWeliman及其同事们创造的钟罩炉加压烧结法（压烧法），该方法的基本工序是：钢背板加工一去油、电镀铜层（或铜、锡层）;配方料混合一压制成薄片一与钢背板烧结成一体一加工沟槽及平面。

由于传统的压烧法存在着能耗大、生产效率相对低、原材料粉末利用率低、成本高等缺点。

因此，一些国家对传统工艺作了一些改进，同时十分注重新工艺的研究，在改善或保证产品性能前提下探索和寻求提高经济效益的途径。

新的制造工艺相继问世，其中最令人瞩目的是喷撒工艺(Sprinkling powder procedure),它以生产的高效率和显着的经济效益独具优势。

喷撒工艺法以工业规模生产烧结金属摩擦材料始于70年代，美国的威尔曼、西德的奥林豪斯和尤里特、奥地利的米巴等企业拥有这项技术。

80年代屮期，杭州粉末冶金研究所从奥地利米巴公司引进了该技术。

喷撒工艺的基本流程是：钢背板在溶剂(如四氯化碳中脱脂处理(或钢背板电镀)一在钢背板上喷撒上混合材料一预烧一压沟槽 -终烧一精整。

与传统的压烧法相比，喷撒工艺主要有下列一些优点：(1)实现了无加压连续烧结，耗能低。

(2)采用松散烧结，粉末还原充分，可获得高孔隙度的摩擦衬层，对提高摩擦系数极为有利。

(3)用功能覆盖和冷压方法替代切削加工制取油槽，经济而有高效。

(4)采用精整平面取代切削加工，材料利用率高，产品厚度和平行度精度高。

(5)可以根据要求制取摩擦衬层极薄的摩擦片〜，而用其它工艺则难以达到。

已有的数据表明。

喷撒工艺法较压烧法可节约铜、锡、铅等有色金属粉末约45%,节电约75%,节省工时约40%。

目前喷撒工艺法似乎主要用于制造厚度较薄的铜基摩擦材料，而用于制取铁基摩擦材料，仅见一例。

国内外粉末冶金同行们还发明了20余种制取方法，投入应用和有前途的主要有以下几种：冲切法一种工艺是先冲后烧，混好的配方粉料从料斗经溜槽进入下面有带状输送带的定量斗，自动送入压力机压实成薄片，然后冲切成所需形状，烧结后即为成品。

该工艺连续加压，不需压模，粉层密度、强度均匀一致，粉层厚度调节方便；另一种是先烧后冲，即在钢带上撒粉后先松散烧结，尔后冲切成形。

其缺点是钢带进炉烧结易变形，引起粉末层震动移位，造成粉层厚薄不匀。

为克服这一缺点，该专利提出，在钢带背面涂上炭黑，先进入预氧化烧结炉，以15°C/s快速升到400°C （铜基），然后再进入慢升温加热炉（5°C/s）,在还原气氛中烧结，可得到均匀的摩擦衬层。

等离子喷涂法该法适用于喷涂耐高温的摩擦材料。

如Co、Mg、Ti、W、Cr以及碳化物、氧化物的混合物，保护气氛为含20%氢气和80%氮气的混合气体，喷涂温度高达1500〜2000°C,喷涂速度500〜1000g/h,所得喷涂层硬度1000HV。

该法特别适用于制取电磁离合器与制动装置摩擦片。

对于需要轻的摩擦组件，往往以铝来替代钢，但铝不耐磨，在其表面喷涂一层金属陶瓷耐磨层，可获得陶瓷硬而耐磨与金属延展性好及耐冲击二者相结合的优点。

陶瓷与金属的重量比为85： 15到75： 25,只要确保在热喷涂屮金属能完全熔化（不能超过金属的气化点），就可以保证质量。

电解沉积充填法先在金属或石墨处理过的多孔材料上用电解沉积法形成金属骨架。

多孔材料一般用凝聚纤维，如海绵、泡沫材料。

金属骨架形成后，多孔材料可以留在内部，也可以通过加热熔化或烧除，再用摩擦材料填充金属骨架间隙，填充的摩擦材料可以是金属，如Pb、Sn等，也可用热固性树脂。

金属骨架只占整个体积的10%〜30%。

填充好摩擦材料后成为摩擦衬，可采用锡焊或铜焊将其焊接到钢背上，也可用环氧树脂等粘结剂粘贴到钢背±o电阻烧结法将钢背板镀上一层焊料（Cu、Cu~Sn> Cu~Zn> Sn或Ni）,再将已压制成形的摩擦衬放置到钢背板预定的位置上，送入加压机，一边加压，一边输入大电流（1例为52kA,另1例为4kA）,维持十几秒钟，就烧结好了。

此法的优点是钢背板不受高温影响，花键与齿形部位强度不会降低。

另一专利介绍：在压模中设计有电极，装足粉后，放上经过电镀的钢背板，然后一边加压，一边通电，电流10〜100kAmm2）,烧结15s即成。

有1例，摩擦衬面积1840mm2,摩擦衬层厚，通电流22kA,过8s后电流升至38kA,加压，摩擦层相对密度达到％。

感应加热冲击法工序是：将摩擦材料衬的预烧结坯放入承受盘屮，在保护气氛屮感应加热，温度控制在916°C以上，时间一般不少于5min o 从感应器屮取出后即行单向冲击，使摩擦层与承受盘形成键接。

气相沉积法一般的TiC材料摩擦系数值很小，但用气相沉积法制取，摩擦系数就很大，可达，且耐高温，在试验台上试温，温升至1090°C 材料还无衰退迹象。

载体用石墨而不用钢，石墨和TiC 都很轻，适用于飞机。

它的制法是:把用石墨制成的的载体置入一容器屮，加热温度高达1050°C,气氛为碳氢化合物，（可用甲烷）与TiCl,其中TiCl含量不能少于％（体积分数），甲烷与TiCl以lm/min的速度进行环流，到一定时间即成。

工艺研究烧结金属摩擦材料的工艺研究近年取得很大的进展，申请的专利很多。

专利［14, 15］提出了改进现行工艺的方法，建议将含有Fe、Mo 元素的铜基摩擦材料的烧结冷却速度提高到100r/min,促使Fe-Mo 相析出，因为Fe-Mo相的硬度大于700HV,可以大大提高材料的强度。

专利［16］建议将铁基材料置于S和Mn中进行扩散烧结，因为S 和Mn能向其表面层扩散并促使铁基体屮奥氏体稳定。

扩散烧结的铁基制品表层形成较多的硫化物，表面硬度为200〜300HV, 经精整上升到600〜700HV,从而提高了制品的耐磨性。

专利［17］提出了预制粉末以获得最佳粉末混合料的方法。

提出石墨在使用前需先进行特殊处理：将选用的细晶粒石墨粉先与5%〜45%软金属（Cu、Sn、Al、Pb等）混合,然后混合料在〜的压力下压制成一定大小的生坯，再于保护气氛中加压烧结（lMPa）o制得烧结坯后再经粉碎，按所需颗粒尺寸过筛后再与摩擦材料的其它组分混合，经过这样的处理，摩擦衬层组分不易偏析、分层，加工性能好，与钢背板的粘结良好。

3材质与配方研究提高并稳定摩擦系数的研究足够高的摩擦系数和热稳定性是制动或离合可靠与稳定的必要条件。

近年来对提高摩擦系数和热稳定性的研究主要从选用合适的摩擦组元和探索新的摩擦与抗咬合添加剂入手。

文献［18］赞成以Zr-SiO4部分或全部代替Si02或A1203,认为这对重载下提高摩擦系数特别有利（摩擦系数：铜基，铁基，耐磨性也有改善（磨损:铜基*10~8cm3/J,铁基*10-8cm3/J）。

文献［19］认为Zr-SiO4作为摩擦质点，不仅可以提高摩擦系数，而且可以减少对偶的磨损。

另外，在铜基或铁基屮加入Ti02或再加入多元氧化物（如Zr02> MgO> "203、BeO、CaO）以及玻璃陶瓷粉作为摩擦组元，使摩擦表面生成氧化膜，以稳定在高速工况下的摩擦系数。

对于摩擦组元的选择，前苏联在铜基材料中加入难熔金属（W、Cr等）的硼化物，得到了满意的效果。

德国则更多的是在材料中加入TiC、ZrC> ZrO2等来提高摩擦系数，如含有TiC、ZrO2时，其摩擦系数可达，而且导热性能很好。

在铁基材料屮广泛使用MoS2、WS2、BN来调整摩擦系数，改善抗擦伤性能。

对高温重载工况，则更多采用BaS04、C&F2等来提高摩擦系数稳定性。

提高材料耐磨性的研究将石墨、MoS2、Pb、Sn、Be等作为润滑组元以提高材料的耐磨性得到了普遍肯定。

以BN作为润滑组元已引起广泛的兴趣。

在烧结过程中，BN十分稳定，既不会分解又不会被烧损，在摩擦过程屮保持良好的润滑，促使形成薄膜，改良了耐磨性。

已被广泛用作润滑组元的硫及硫化物，对耐磨性能的改善有较大作用。

中国、日本、前苏联对此作了大量的研究。

石墨作为一种固体润滑剂，似乎是所有烧结摩擦材料必加的组元。

在高温下，石墨具有极高的强度，使用温度可达3500°C, 具有优良的高温固体润滑特性。

根据对材料性能的不同要求，石墨添加量的范围很大，最高达30%,其颗粒形态、大小、粒度组成及其在材料基体中的分布状态，对材料性能产生很大的影响，对铁基摩擦材料的影响尤甚。

材料屮大量的游离石墨在摩擦过程中不断覆盖摩擦界面，形成稳定的润滑工作层，防止了摩擦副的咬合，也起到了很好的减摩作用。

关于石墨的含量、形态对耐磨性能的影响已有不少的论着，文献［24］对加入之石墨规定：人造石墨（电极石墨）占8%,天然石墨（鳞片状）占7%,两者粒度均为60〜800umo改善材料基体结构和强度的研究基体强度是材料承载能力的反映，而基体强度在很大程度上取决于基体成分、结构和力学物理性能。

现代机械向高速重载发展，对摩擦材料的高温性能提出了更高的要求。

总的来说，各国的材料研究者主要从两个方面入手改善材料基体结构和强度。

用合金元素固溶强化基体是改善材料基体结构的重要手段Z 一。

对于铁基材料，通常以加入Ni、Cr^ Mo、W、Mn来强化基体或活化烧结过程。

加入Ni、Cr> Mo则对提高材料的高温性能有利。

文献［25］采用CaSi2> Si、SiC及FeSi2使Si与Ca和基体铁形成合金。

西德与英国则用W-Fe作为合金元素加入铁基材料屮，基体强化效果显着，适用于高温工况。

烧结金属摩擦材料现状与发展动态修订稿

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