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优质摩擦片应具备的十大品质

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一般温度下的磨损机理主要为黏着磨损和磨粒磨损。

常温下,树脂基摩擦材料的主要磨损机理为磨粒磨损,高温下,黏着磨损及疲劳磨损的影响将加剧,尤其是高温下的热分解。

高温下的热分解是树脂基摩擦材料彻底破坏的根本原因。


优质摩擦片的十大品质:

1、符合要求的摩擦系数(µ)

按GB/T 5763、GB/T 5764要求,在0.35-0.45之间比较理想。

2、符合要求的较低的磨损率(v)

满足GB/T 5763、GB/T 5764要求:低磨损率、适中的硬度,不损伤对偶件。

3、摩擦系数及磨损率的抗热衰退性

高温下,摩擦系数降低而磨损率升高,这是必然现象,但必须稳定在一定的范围内—这就是摩擦材料要求的热稳定性。

石棉纤维200-250℃发生明显衰退,而玻璃纤维、金属纤维(钢纤维)在300℃以上才发生摩擦性能的明显衰退。

腰果酚醛树脂耐高温、耐磨损,以腰果酚醛树脂作为摩擦材料制品的基体树脂,可显著提高制品的抗热衰退性。数据可查阅“应用实例”栏目中的“国家非金属矿制品质量监督检验中心检验报告”中2013-9-10原始记录。

4、适当的硬度

合理范围通常应在洛氏硬度50-100区间。

硬度较大易产生噪声,且易刮伤金属对偶,导致车辆部件的损坏。

材料的剪切模量与其硬度成正比,选用剪切模量高的填充及增强组分,可获得高硬度的摩擦片产品。

注:以硅烷偶联剂处理玻璃纤维,可大幅提高其产品的硬度(洛氏硬度提高一倍)。

5、足够的机械强度

法向载荷是使摩擦材料及其制品产生摩擦作用的必要条件,因此,摩擦材料应有较高的压缩强度。

汽车用摩擦材料一般要求冲击强度不小于0.3J/cm2,提高基体树脂的柔韧性及增加纤维状填充材料的比例都是改善树脂基摩擦材料冲击强度的有效措施。

注:摩擦材料界面粘接强度要适中,过强的粘接,会影响冲击力的有效松弛,反而导致摩擦材料冲击强度下降,这一点与复合材料层间剪切强度的要求是不同的。

6、无摩擦噪声

在树脂基摩擦材料的组成中添加软弹性、多孔性及层片状填充材料可减少摩擦振动,避免噪声的发生。

焦炭粉、海泡石、片状石墨等均对降噪有一定效果。

适当降低摩擦制品的成型压力以降低制品的密度与硬度,从而增加材料对摩擦振动的阻尼作用。

选用韧性强的树脂是降噪的优选方案,腰果酚醛树脂是降噪效果最好的树脂

7、有限的热膨胀性

热膨胀是物质的特性之一,树脂基摩擦材料在生产过程及工作时,因受热或摩擦生热也必然会发生热膨胀,但其热膨胀性必须是有限的,否则:在生产过程中可能出现起泡造成废品、摩擦性能检测中发生“负磨损”、实际应用中发生“抱死”等问题。

树脂基摩擦材料及其制品的热膨胀性目前无统一的定量指标,一般认为:制品无明显气泡、检测及实际应用中不出现“负磨损”及“抱死”现象即为合格。

主要引起原因:

a.树脂中游离酚含量

苯酚受热汽化挥发是造成制品起泡及热膨胀过大的原因之一,因此,要求树脂中游离酚含量低于3%以确保不因此而起泡。

b.固化剂六亚甲基四胺用量

六亚甲基四胺受热分解使树脂固化过程中有氮气、氨气排出,如用量过大,未反应完的固化剂受热分解排出大量的气体,易造成起泡。

c.热烘后处理温度

树脂基摩擦材料及其制品,其交联固化有一个过程,若热处理温度低及热处理时间不足,交联反应不充分,因而成品易起泡,热膨胀量大。

建议:逐步升温处理至180℃-200℃,高温保持时间不少于2小时,总热处理时间6-8小时。

d.制品密度

制品如果具有一定的孔隙和较低的密度,可提供给气体顺畅挥发的通道,并提供了一定的热膨胀空间,有利于避免制品的起泡、“负磨损”及“抱死”现象。

e.树脂固化均匀度

造成树脂固化不均匀的因素主要有:

树脂细度不够引起混合不均匀,所以一般应保证树脂细度在200目以上。如果树脂流动性、浸润性足够优越,可放宽至100目。

固化剂与树脂混合不均匀

建议:在树脂粉碎过程中加入固化剂,可避免此问题。

温度不均匀

生产过程中注意检查设备、模具的各处温差,保证各部分温度的一致。

8、摩擦系数的正常恢复性

树脂热裂解并产生气体、液体小分子物,使干摩擦转变为混合摩擦,在摩擦界面产生润滑作用,这是树脂基摩擦制品热衰退的最重要因素。

树脂基摩擦制品的摩擦系数在高温、高速、吸湿等情况下会发生衰退,在情况正常后能迅速回升到正常值,如果不能恢复或异常超量恢复都不具有正常恢复性。

9、防湿性及防腐蚀性

树脂基摩擦材料及其制品的使用环境一般都是比较恶劣的,有时是处于高湿度或高腐蚀性气氛中,而这时仍然要保持其良好的摩擦特性,所以它们必须具有一定的防湿性及防腐蚀性。

10、对偶材料的低磨损性

摩擦制品的对偶件往往是一个车辆或设备的大型部件,其造价远高于摩擦制品,所以对其对偶件应具有尽可能低的磨蚀性。