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1、山东轻工业学院毕业设计（论文）开题报告课题名称石墨对酚醛树脂基摩擦材料摩擦学性能的影响课题类型实验研究-Y导师姓名何东新学生姓名学号200907041015专业班级高分09-1一、选题依据摩擦材料是一种应用在动力机械上，依靠摩擦作用来执行制动和传动功能的部件材料,它是一种高分子三元复合材料,由高分子粘结剂(树脂与橡胶)、增强纤维和摩擦性能调节剂三大类组分构成，经过特定的生产工艺，生产加工而制成的材料。具有良好的摩擦性能和耐磨性能，还具有一定的强度和冲击强度。因此被广泛应用在汽车、火车、飞机、船舰、石油钻机、矿山机械以及各类工程机械设备等方面，是作为动力传递或制动用不可缺少
2、而又非常关键的材料。汽车摩擦材料是汽车制动器、离合器和摩擦传动装置中的关键材料,其性能好坏直接关系到系统运行的可靠性和稳定性。随着各发达国家汽车工业的发展和现代社会环保意识的提高,对摩擦材料的要求越来越高。理想的摩擦制动材料应该有如下优点[1-4](1)具有足够并且稳定的摩擦系数,摩擦系数基本上不受速度、载荷、温度和环境条件的变化的影响,具有抗衰退性同时又有良好的恢复性；(2)自身的耐磨性要好,磨损量小,同时也要使对偶材料的磨损要小；(3)具有足够的机械强度,尤其是高温机械强度,能够承受工作中的压力和剪切力,导热性好,有较大的热容量；(4)在制动过程中应平稳,产生的噪音和
3、振动要小；(5)原材料来源充足,制造工艺简单易行,造价低,无环境污染。在七十年代中期以前国外主要使用石棉摩擦材料，但是由于石棉摩擦材料的热衰退现象以及其致癌作用，在七十年代中期以后就逐步被发达国家所淘汰。随着国外汽车工业向高速、高效、节能、轻型化的方向发展，摩擦材料工业曾发展了许多无石棉摩擦材料，如半金属摩擦材料、烧结摩擦材料、代用纤维增强或聚合物粘结摩擦材料以及复合纤维摩擦材料等。但是各种摩擦材料也各存在缺点，如，半金属摩擦材料中的钢纤易生锈，碳纤维复合材料制备成本高，且碳纤维制备工艺复杂，复合纤维摩擦材料成本较高。我国汽车工业起步较晚，汽车摩擦材料生产技术一直比较落后
4、，与国外发达国家还有一定差距。最初，在二十世纪50年代我国汽车工业发展落后，产量低，车型结构单一，制动系统无大的改进，对摩擦材料的研究不重视。我国上世纪70年代末开始研制粉末冶金摩擦材料，但是由于成本的提高，未获得大规模生产和应用。到80年代的时候，我国开始进行新型无石棉摩擦（粉末冶金制动材料、半金属型制动材料等）制动材料的研究，并取得显著成就。近几年，随着我国汽车工业的飞速发展，尤其产业结构调整以及环保观念的增强，通过引进、消化、吸收国外的先进技术，我国摩擦材料已经取代石棉，代之以半金属摩擦材料，混杂纤维摩擦材料等。但我国汽车制动摩擦材料的研究仍然不能满足汽车多样化发展
5、这一现状的需要，市场要求改进现有摩擦材料，开发新材料的呼声渐强。通过研制高性能、节能、节材、降耗、防污染、社会效益明显的摩擦制动材料，推动我国摩擦材料的发展是十分迫切和必要的。目前对无石棉的有机摩擦材料的配方优化改性研究主要集中在增强材料以及胶黏剂的研究上。对增强材料来说，通过改变单一纤维的种类、配比和纤维长度等参数来改变摩擦材料的性能，但取得的效果并不是很显著，单一增强纤维各有优缺点，如玻璃纤维表面较光滑，与树脂浸润效果不佳，导致两者粘结性较差；钢纤维会产生锈蚀、震颤等问题。碳纤维制造工艺复杂，成本高等，因而，人们越来越重视使用混杂纤维，如半金属摩擦材料中常用的复合纤维
6、有钢纤维与铜纤维、钢纤维与碳纤维、钢纤维与玻璃纤维以及铜纤维与碳纤维等，混杂使用两种或两种以上纤维，能够充分发挥各种纤维自身的优点，并得到各材料所不具备的优点，制成性能优良、成本较低的摩擦材料。如国内王红侠[5]等人研究表明：用芳纶浆粕、玻璃纤维、硅灰石纤维、钦酸钾晶须等混杂纤维制成的摩擦材料，增强纤维含量在27%时性能最佳，具有良好的机械性能、热衰退小、恢复性能好。美国的Gopal.P[6]等人对芳纶(Keviar)浆粕和钢纤维、玻璃纤维等混杂纤维增强摩擦材料的性能做了系统的研究，研究表明：芳纶的加入可以提高摩擦性能的稳定性、减小磨损量,在制动噪声方面,可以明显降低以致
7、完全去除高频的噪声。碳纤维由于具有耐磨自润滑性、导电导热性、耐热耐蚀性、柔软可编织性以及高分子材料的轻质、易加工等特点，使碳纤维刹车片的应用前景十分广阔[7]。对于粘结剂，将橡胶与酚醛树脂共混作为摩擦材料的基体树脂，是摩擦材料行业常用的方法之一[8]。通过两者的共混制成的摩擦材料弹性、粘合性好，容易获得适当的摩擦力。由于酚醛树脂在共混材料中占较大比例，所以仍能保持酚醛树脂的高温稳定性和摩擦性能。酚醛树脂(PF)因其在该温度条件下仍具有良好的耐热性和力学性能，制造工艺简单，生产成本低，一直是汽车等行业制备摩擦材料的首选。但是常用
