微电机用多元粉末冶金摩擦件关键技术研究

第51卷 第03期 机械 Vol.51 No.03 2024年3月 MACHINERY March 2024国内粉末冶金闸片的发展现状与展望张智钦1，曹秋萍2，付雷杰*,1，左鹏军3，曹岩4，白瑀1（1.西安工业大学机电工程学院，陕西西安 710021；2.西安理工大学机仪学院，陕西西安 712000；3.陕西省机械研究院，陕西西安 712000；4.西安工业大学计算机科学与工程学院，陕西西安 710021）摘要：粉末冶金闸片广泛应用于高铁、动车组列车、地铁等城市轨道交通中，是保证车辆安全行驶的核心零件。

从学术、专利、产业化三个方向对粉末冶金闸片的国内研究现状进行了分析。

在学术方面，系统分析了摩擦材料、摩擦性能、检修工艺的研究进展；在专利方面，对闸片的加工制造和结构展开了具体分析；在产业化方面，总结并分析了国内主要粉末冶金闸片生产公司的发展。

从以上三个方面概述了国内在粉末冶金闸片领域的进展情况及目前所存在的问题，并针对相关问题提出可行的解决方法。

最后，针对目前的研究现状，从新型闸片研究、极端条件产品开发、促进专利开发及产业化发展等方面对粉末冶金闸片的发展前景进行了展望。

关键词：粉末冶金闸片；轨道交通；摩擦材料中图分类号：TF125 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1006-0316.2024.03.001 文章编号：1006-0316 (2024) 03-0001-11Development Status and Prospect of Domestic Powder Metallurgy Brake PlatesZHANG Zhiqin1，CAO Qiuping2，FU Leijie1，ZUO Pengjun3，CAO Yan4，BAI Yu1( 1. School of Mechatronic Engineering, Xi’an Technological University, Xi’an 710021, China;2. School of Mechanical and Precision Instrument Engineering, Xi’an University of Technology,Xi’an 712000, China; 3. Shaanxi Machinery Research Institute, Xi’an 712000, China; 4. School of Computer Science and Engineering, Xi’an Technological University, Xi’an 710021, China ) Abstract：Powder metallurgy brake plates are widely used in urban rail transit such as high-speed railways, EMU trains, and subways. They are the core parts to ensure the safe operation of vehicles. This paper analyzes the current situation of domestic research from three perspectives, academic, patent and industrialization. The research progress of friction materials, friction properties and maintenance processes was systematically analyzed from the academic perspective. A specific analysis of the processing and manufacturing and the structure of the plates was carried out from the perspective of patent. In terms of industrialization, the development of major domestic powder metallurgy brake production companies was summarized and analyzed. From the above three aspects, the progress and current problems in the field of powder metallurgy brake plates in China were summarized, and feasible solutions were proposed. According to the current research status, the development ———————————————收稿日期：2023-05-12基金项目：国家自然科学基金（52275508）；陕西省教育厅科学技术研究计划项目（11JK0877）；陕西省创新能力支撑计划项目（2022TD-20）；陕西省重点研发计划项目（2023-YBGY-097）·2·机械 第51卷 第03期2024年prospect of powder metallurgy brake plates is reviewed from the aspects of new research of brake plate, product development under extreme conditions, promotion of patent development and industrialization development.Key words：powder metallurgy brake plates；rail transit；friction materials铁路发展是我国的重要政策，2004年至今，在国家政策大力支持下，我国的铁路建设发展迅速。

哈工大（威海）教授（博士)研究方向和研究成果汇总表中共荣成市委组织部2015年9月哈工大（威海）教授（博士)研究方向和研究成果汇总表姓名年龄所属部门研究方向研究成果应用领域温广武52 学校办公室特种陶瓷与碳材料天然石墨深加工技术；陶瓷先驱体、陶瓷纤维及陶瓷基复合材料制备技术新材料张文丛44 科技发展处粉末冶金成形钛铝基复合材料粉末冶金制备新材料徐鸿博34 材料与工程学院电子封装、组装与可靠性电子产品环境可靠性，MEMS微电子器件金属密闭封装技术电子工程李卓霖31 材料与工程学院电子封装无铅焊点低温超声互连的机理与可靠性电子工程姚旺37 材料与工程学院电子封装材料水下LED的封装材料电子工程王春雨40 材料与工程学院膨胀石墨及石墨烯微片制备及应用技术开发石墨烯微片规模化制备技术、石墨散热膜制备技术、电子封装技术新材料李宇杰40 材料与工程学院电子装备海洋电子装备封装技术；LED 电子工程王华涛37 材料与工程学院纳米材料与器件低维纳米材料的可控合成和表征；微纳电子器件和传感器新材料覃春林36 材料与工程学院陶瓷材料先驱体法合成高温SiAlONC陶瓷；Sialon 、Si3N4纳米带纳米线的基础研究与应用研究新材料张鹏37 材料与工程学院微纳尺度塑性成形微纳尺度塑性成形机理与工艺材料工程于洋43 材料与工程学院高强韧镁、铝合金塑性加工技术及装备，难变形材料及难熔金属塑性成形技术及装备生物医用镁合金制备技术及装备,高温钛基复合材料塑性成形技术及装备材料工程刘洪伟38 材料与工程学院热冲压成形高强钢热冲压成形工艺材料工程王刚48 材料与工程学院超塑性成形气胀超塑性成形工艺材料工程初冠南36 材料与工程学院内高压成形薄壁件内高压成形工艺材料工程姚圣杰33 材料与工程学院轧制成形高强钢轧制工艺材料工程陈刚29 材料与工程学院半固体成形半固体触边成形工艺材料工程陈文振30 材料与工程学院轧制成形镁合金轧制工艺材料工程林艳丽33 材料与工程学院内高压成形管材内高压成形理论材料工程王传杰27 材料与工程学院微纳尺度塑性成形微纳尺度塑性成形机理与工艺材料工程孙金平36 材料与工程学院材料设计与计算生物医用材料第一性原理计算材料工程夏龙37 材料与工程学院陶瓷基复合材料低膨胀陶瓷基复合材料制备技术、新型陶瓷先驱体制备与应用技术新材料崔国荣35 材料与工程学院粉末冶金钛基复合材料壳状晶须增强复合粉体新材料钟博34 材料与工程学院复相陶瓷、吸波材料、纳米材料自润滑材料制备技术、吸波材料制备技术新材料张涛33 材料与工程学院高温过滤材料、多孔材料高温过滤材料、多孔材料材料工程檀财旺29 材料与工程学院激光焊接激光焊接工艺先进制造郭宁33 材料与工程学院水下焊接水下焊接材料与工艺先进制造宋晓国32 材料与工程学院钎焊、扩散焊钎焊、扩散焊工艺与装备先进制造王廷31 材料与工程学院电子束焊接电子束焊接工艺与装备先进制造刘多33 材料与工程学院钎焊、扩散焊钎焊、扩散焊工艺与装备先进制造张洪涛35 材料与工程学院高效化焊接技术高效化焊接技术工艺与装备先进制造周利33 材料与工程学院搅拌摩擦焊搅拌摩擦焊接工艺及装备先进制造陈波32 材料与工程学院激光3D打印、激光焊接，焊接自动化与机器人化激光3D打印、激光焊接过程工艺与自动控制技术，焊接质量自动控制技术先进制造赵洪运49 材料与工程学院焊接焊接技术先进制造孙清洁35 材料与工程学院高效化焊接技术高效化焊接技术工艺与装备先进制造唐琳29 土木工程系土工合成材料土工织物的反滤性能应用材料工程钱宏亮38 土木工程系大跨空间结构、海洋结构、铝合金结构、巨型望远镜结500m口径巨型射电望远镜（FAST）,轻型钢结构装配模块化结构力学综合分析结构工程唐海红35 土木工程系桥梁与隧道工程钢管混凝土拱桥上部结构综合评估方法结构工程赵庆丽35 土木工程系结构工程既有隧道安全性评估方法结构工程曾森32 土木工程系计算结构力学底部框架砌块砌体结构研究结构工程陈国芳35 土木工程系桥梁工程大跨度斜拉－悬吊协作桥施工期风振研究结构工程王幼清60 土木工程系土体-结构体系相互作用类黄土湿陷特性及其工程对策研究,深基坑支护结构体系与土体相互作用研究结构工程张英姿36 土木工程系钢筋混凝土结构耐久性及抗震性能研究酸雨环境下钢筋与混凝土间动态粘结性能研究结构工程王化杰33 土木工程系大跨空间结构、复杂结构施工技术、结构健康监测技术、装配结构在役大跨空间钢结构安全性能评估研究结构工程陈再现34 土木工程系结构抗震性能及加固方法结构抗震方法及加固手段；结构试验装置结构工程徐龙军39 土木工程系抗震设计谱研究新一代抗震设计谱理论体系及其关键问题研究结构工程马新伟46 土木工程系海洋工程混凝土、高效节能墙体材料高性能混凝土早期粘弹力学性能研究与早期开列行为预测结构工程边文凤52 土木工程系复合材料、船舶设计多功能组合式海带养殖采收装备、海带分段切割机、渔船及海洋结构物复合材料化研究新材料刁鹏飞37 土木工程系蛋白质在外力条件下收缩外力作用下的蛋白质收缩力学工程刘荣刚42 土木工程系波动理论、光子晶体波导三维光成像系统结构工程刘璐32 土木工程系结构抗震设计自复位防屈曲支撑的性能及其结构抗震设计方法结构工程张鸿名31 土木工程系复合材料结构研究船用复合材料螺旋桨、复合材料压力容器设计与制备结构工程谭建宇39 汽车工程学院热能与动力工程工程热物理新能源郝晓文38 汽车工程学院热能与动力工程脱硫除尘技术动力工程杨建国51 汽车工程学院热能与动力工程脱硫除尘技术动力工程张继春37 汽车工程学院3D打印技术3D打印机先进制造崔文政30 汽车工程学院热能与动力工程纳米流体、传热计算与仿真动力工程王富强32 汽车工程学院计算热辐射学、传热计算及热控PCB及锂电池热控、太阳能利用技术，煤气化技术动力工程沈义涛33 汽车工程学院发动机技术、润滑油技术均质压燃发动机关键技术研究、内燃机分布式冷热电联供技术及工程示范、生物质气发动机研究动力工程王成安32 汽车工程学院计算热辐射学，传热计算及热控PCB及锂电池热控、太阳能利用技术，煤气化技术动力工程沈照杰30 汽车工程学院热能与动力工程纳米流体、传热计算与仿真动力工程崔胜民52 汽车工程学院新能源汽车锌空电池新能源张京明52 汽车工程学院新能源汽车再生制动系统新能源刘涛49 汽车工程学院车辆工程特种车辆技术交通运输刘清河38 汽车工程学院新能源汽车技术、制动能量回收技术新能源汽车整车集成及底盘控制技术、制动能量回收技术、锂离子电池管理技术新能源王大方37 汽车工程学院新能源汽车电机驱动技术新能源马琮淦28 汽车工程学院车辆工程汽车电机振动与噪声，NVH技术电子信息龚晓春39 汽车工程学院电子技术，嵌入式系统海洋船载数字通信装备、北斗定位导航系统。

一种基于粉末材料somaloy的电机定子结构近年来，随着先进制造技术的不断发展，粉末冶金材料在电机领域中的应用逐渐受到人们的关注。

其中一种被广泛研究的材料就是somaloy，它通过将金属粉末冶炼和成型而成，具有良好的导电性、高熔点和化学稳定性。

基于粉末材料somaloy的电机定子结构，成为了提高电机性能和降低能源消耗的重要途径。

一、粉末材料somaloy的特性粉末材料somaloy是由多种金属粉末混合而成，经过高温烧结而成的一个坚硬材料。

它具有以下特性：1. 优良的磁导率：somaloy具有较高的磁导率，能够有效提高电机的磁通密度，从而提高电机的输出功率。

2. 耐高温性能：somaloy具有较高的熔点和良好的耐热性能，可以在高温环境下保持稳定的性能。

3. 高度可塑性：由于粉末冶金技术的特点，somaloy具有良好的可塑性，可以通过成型工艺获得复杂的定子结构，提高电机的效率和稳定性。

二、基于粉末材料somaloy的电机定子结构优势1. 提高电机效率：采用粉末材料somaloy制造定子结构，可以减少磁滞损失和涡流损耗，提高电机转换效率，降低能源消耗。

2. 优化磁场分布：由于somaloy具有良好的导磁性能，可以实现较高的磁通密度，从而提高电机的输出功率和扭矩。

3. 增强热稳定性：粉末材料somaloy的高温稳定性可以抵御电机运行过程中产生的高温，提高电机的可靠性和寿命。

4. 减少噪音和振动：由于somaloy具有良好的磁导率和高度可塑性，可以设计出轻量化和紧凑的定子结构，减少电机运行时的噪音和振动。

三、应用前景与挑战基于粉末材料somaloy的电机定子结构在电机行业中具有广泛的应用前景。

随着对电机性能和能源消耗的要求日益增加，粉末材料somaloy提供了一种可行的解决方案。

然而，值得注意的是，粉末冶金工艺的复杂性和材料成本的挑战仍然存在。

因此，在实际应用中，需要充分考虑成本和可行性，进行有效的工艺优化和经济性评估。

25电工材料2008N o.1综述・动态自润滑电接触材料与电刷滑环元件李镇隆,梁江,王肖铮,兰淇(广西新高新科技发展有限公司,广西柳州545001)摘要:在A g 、Cu 或它们的合金基体中加入固体润滑剂,用粉末冶金方法制造成具有自润滑性能的电接触材料。

用这些材料制造的电刷及滑环元件具有突出的自润滑性和接近纯A g 或Cu 的电阻率,可使电机有较长的工作寿命和优异的工作品质,并使微电机小型化和微型化成为可能,其加工制造技术是元件制造的关键。

关键词:自润滑;电接触材料;电刷;滑环;元件中图分类号:TM20文献标志码:C文章编号:1671-8887(2008)01-0025-03李镇隆等:自润滑电接触材料与电刷滑环元件作者简介:李镇隆(1940-),男,广西陆川人,教授级高工,享受国家特殊贡献津贴专家,从事新型电接触元件研究及开发。

收稿日期:2008-01-311引言在宇航及航空、航海自动化控制技术领域中广泛应用各种高性能控制微电机,其中属于信号型的控制微电机有旋转变压器、多极变压器、测速发电机、自整角机和多极整角机、感应同步器等,其功率从几毫瓦至数百瓦;属于功率型的控制微电机有电机扩大机、伺服电机、力矩电机、低速电机等,其功率从数千瓦至数十千瓦。

上述电机中,其外径尺寸小至十余毫米(甚至几毫米),大至可达300余毫米。

控制微电机具有可靠性高、精度高和响应快速等特点,现代高新技术领域还要求其在输出功率大的同时外观尺寸小、连续工作时间长。

在工作状态下,电机的电刷元件与滑环元件(以下称元件)在一定接触压力中始终处于导电和滑动状态,因而,制造元件的材料除了要求其电性能优良之外,还应具有良好的耐磨性和稳定性。

寻求具有优良电接触性能和耐磨性能的材料制造电刷及滑环元件是电机小型化和长工作寿命的关键。

用这类材料制造的元件应具有下列特点:(1)优良的耐磨性能,磨损率低;(2)允许使用的额定电流密度大,甚至接近纯A g ;(3)元件之间接触电阻低,接触压降小;(4)元件摩擦系数小;(5)电刷元件与滑环元件组成的滑动运动副在电机运行时,元件之间抗电弧烧损及电物理转移能力强。

纺织品摩擦纳米发电机的研究进展
司苏求;刘玮
【期刊名称】《微纳电子技术》
【年(卷),期】2024(61)2
【摘要】阐述了纺织品摩擦纳米发电机(T-TENG)在智能可穿戴领域的优势。

重点介绍了纺织品摩擦纳米发电机的四种工作模式,包含垂直接触-分离模式、单电极模式、水平滑动模式和独立摩擦层模式。

分析了不同组成结构对电输出性能的影响,对国内外研究中涂覆、纺纱(加捻、编织和静电纺丝)、针织、机织、非织造等制备方法对纺织品摩擦纳米发电机电输出性能的影响进行了全面评估。

总结了纺织品摩擦纳米发电机在改善电子纺织品的能量转换、存储寿命和拉伸性能等方面取得的重要进展。

由于纤维/织物的可穿戴设备仍面临着材料和制造技术的限制,导致目前主要依靠实验室制造,材料和制造工艺仍未大规模商业化。

最后指出了开发先进的摩擦材料和制造方法以及发展思路。

展望了纺织品摩擦纳米发电机的未来发展方向。

【总页数】12页(P1-12)
【作者】司苏求;刘玮
【作者单位】上海工程技术大学纺织服装学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS101.8;TM919
【相关文献】
1.非接触式摩擦纳米发电机的最新研究进展
2.织物电极的制备及其在间隔织物摩擦纳米发电机的应用研究进展
3.导电水凝胶基摩擦纳米发电机的性能优化与应用研究进展
4.纤维素基摩擦纳米发电机的应用研究进展
5.摩擦纳米发电机用于人体健康监测的研究进展
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风电用铜基粉末冶金制动闸片的制备与性能于潇;郭志猛;郝俊杰;赵翔;彭坤;杨剑;裴广林【摘要】The copper-based P/M brake pad for wind turbine was prepared by pressure sintering using electrolytic copper powder, reduced iron powder and graphite as main raw materials. The sintering kinetics curves were investigated and the microstructure was characterized. Moreover, the mechanical properties and friction and wear performance were tested. The results indicate that the optimum sintering temperature of the brake pad is 830 ℃, the Brinell Hardness, the compressive strength and the bending strength are 42.7 HBS, 222 MPa and 108 MPa, respectively. Twenty dynamic friction experiments were carried out on the MM-1000II-type friction and wear testing machine. The friction coefficient is stabilized around 0.3 and the wear rate is only 0.021 6 cm3/MJ. Excellent braking performance can satisfy the requirements of brake pad for wind turbine.%以电解铜粉、还原铁粉、石墨等为主要原料，采用粉末冶金加压烧结工艺制备风电用铜基粉末冶金制动闸片，利用高温膨胀仪测定压坯在氢气气氛下的烧结动力学曲线，并表征烧结样品的显微组织与力学性能和摩擦磨损性能。