玄武岩纤维机织布增强摩擦材料力学性能研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得云洼王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名喜p吝褐签字日期：刀三2年，月／D日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解云洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丢洼王业太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复

2、制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)⋯一繇茸享福⋯名：咿签字日期：2D，2年，月／D日签字日期≯秒厂多，月／佣，学位论文主要创新点{lIIIIIIIIIIIIIIIIIIl}Y2059486一、首次选用玄武岩纤维机织布作为增强材料，设计了【00／00】。、【900／90。】。、【00／900】。、【+450／．45。】。四种铺层方式和15层、17层、19层三种铺层厚度制备了七种不同形式的玄武岩纤维机织布增强摩擦材料。玄武岩纤维的强度高模量大质量轻、热学性能

3、稳定，使用温度范围比较广(-260℃．600℃)，生产成本低，是一种高性能环保型材料。因此，玄武岩纤维是替代石棉纤维用作摩擦材料的一个绝佳选择。关于纤维增强摩擦材料研究较多的是短纤维，树脂系统具有一定的粘度，流动性较小，因此短纤维与树脂系统混合均匀性较差，增强效果不一致，致使摩擦材料各处的强度不一致。采用铺层方式制备预成型件，可以根据制品的性能要求铺放增强纤维，实现预定的增强效果。二、首次选用TDE．86撑环氧树脂作为基体，与玄武岩纤维机织布进行粘结加压固化制备摩擦材料。TDE．864环氧树脂是一种三官能团高性能环氧树脂，具有粘度低，反应活性

4、高，机械强度高，耐候性优良等特点，适宜于制备纤维增强材料。TDE．86#环氧树脂是一种低温固化、高温使用的粘合剂。另外，TDE．864环氧树脂属于缩水甘油型环氧树脂，与玻璃纤维、碳纤维及玄武岩纤维等材料的粘合力明显优于其它类型的树脂。这些优点使其成为制备纤维增强摩擦材料的优异基体。摘要为了改善玄武岩纤维与环氧树脂的界面粘结效果，本文采用硅烷偶联剂KH．550对玄武岩纤维机织布进行表面改性处理，并分析了偶联剂对玄武岩纤维机织布拉伸性能的影响；玄武岩纤维力学性能优良、具有高温稳定性，TDE．86罅环氧树脂的粘结强度高、耐热性好，故本文以玄武岩纤维

5、机织布为增强体，TDE．86群环氧树脂为基体，采用树脂传递模塑成型工艺制备了摩擦材料。使用Instron3369型万能材料试验机和Dynatup9250HV型材料冲击试验机测试其弯曲性能、冲击性能，分析铺层角度和树脂含量对其力学性能的影响；在MMW-1万能摩擦磨损试验机上测试其摩擦系数，讨论温度、铺层角度和树脂含量对材料的摩擦性能的影响。主要结论如下：00方向铺放的玄武岩纤维承受绝大部分的载荷，：1：450和900方向的玄武岩纤维虽然只能承受较小的载荷，但是可以提高材料的韧性。树脂含量为19．2％时，摩擦材料的弯曲强度和弯曲弹性模量最大；铺层

6、方式【“50／450】。，树脂含量为19．2％的玄武岩纤维机织布增强摩擦材料的抗冲击性能最优良，采用类似的能量进行冲击试验时发生主要损伤需要的载荷和冲击能量最大，冲击过程中吸收的总能量最少，发生的损伤破坏最小。铺层方式主要影响摩擦材料表面犁沟和摩擦痕迹的扩展方向，对摩擦系数影响较小，铺层方式为[Oo／900】。的材料的摩擦系数略大于其它三种铺层方式的。当树脂含量为19．2％、，材料的摩擦系数较大且稳定，摩擦表面比较光滑、犁沟数量少。随着温度的升高，摩擦系数逐渐增大，但均在O．25．0．70的范围内，满足2类(微、轻型车鼓式制动器用)摩擦性能要

7、求。试验结果表明玄武岩纤维机织布增强摩擦材料的摩擦系数比较高，摩擦性能稳定，且弯曲性能和冲击韧性优良，适宜用作汽车摩擦材料。本论文的研究为玄武岩纤维织物增强摩擦材料的开发提供了一定的理论依据，同时也有利于拓展玄武岩纤维及其织物的应用领域。关键词：玄武岩纤维机织布；TDE．864环氧树脂；摩擦材料；力学性能；摩擦系数；应用领域Inordertoimprovebasaltfiberandepoxyresininterfacebondingeffect，silanecouplingagentKH一550wasusedforsurfacetreatm

8、entofbasaltfiberwovenfabric，analyzingtheinfluenceofcouplingagentontensilepropertie