陶瓷摩擦材料配方的优化

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1、摘要陶瓷摩擦材料配方的优化摘要本论文的目的是研制具有优异摩擦性能且成本低廉的汽车用陶瓷摩擦材料并解决摩擦材料配方研究中存在的三个难题：①如何选择原材料；②如何匹配原材料的含量从而优化摩擦材料性能；③如何从多个摩擦材料配方中定量选择出最佳配方。本实验通过运用组合摩擦材料研究方法，依据以下四个原则选择原材料：①优先选用耐摩擦性能优异的原材料；②选用与其它原材料具有协同效应的原材料：⑨选用能够改善摩擦材料某些方面性能的原材料；④在不降低摩擦材料性能的前提下，能够降低成本的原材料，筛选出陶瓷摩擦材料所用的多种原材料：钛酸钾晶须、芳纶纤维

2、、铜纤维、锆英石、硅灰石、蛭石、石墨、炭黑、三硫化二锑、氧化镁、云母、重晶石、丁腈橡胶改性的酚醛树脂。利用黄金分割原则和拉丁方实验设计方法设计出陶瓷摩擦材料配方，并利用灰色相关度分析得到原材料的敏感度序列和综合评价指数，从而得到配方中原材料对摩擦性能影响程度序列：石墨>钛酸钾晶须>MgO>zrSiO。>芳纶纤维>硅灰石>云母>蛭石>BaSO。>炭黑>Sb。S。>铜纤维，以此为依据进行陶瓷摩擦材料配方优化。此外，运用配方的模糊综合评价方法定量评价多个配方。引入两个新的参数：原材料对配方摩擦性能影响的综合评价指数和摩擦材料配方的模糊

3、综合评价成绩，并应用多目标优化方法进行配方优化和评价。陶瓷摩擦材料配方优化分为三个步骤：①从最初设计的9个陶瓷摩擦材料配方中筛选出具有最佳摩擦性能的配方；②根据原材料对配方摩擦性能影响程度序列，增加对性能最有利原材料的体积分数，同时减少对性能最不利原材料的体积分数，在①中筛选出的配方基础上设计出4个配方，并利用摩擦材料配方的模糊综合评价方法评价出最佳配方；③以②中筛选出的最佳配方为基础，改变配方中树脂粘合剂的含量，同时成比例地改变其它组分含量(使总体积分数保持不变)，设计出3个配方，并通过摩擦材料配方的模糊综合评价方法最终得到最

4、佳配方。在设计出16个配方后最终得到最佳性价比的陶瓷摩擦材料配方。关键词：陶瓷摩擦材料，摩擦／磨损，芳纶，钛酸钾晶须OPTIMIZATlONoFCERAMICF砌CTIoNMATERIALSABSTRACTInordertopr印arccer踟icbral【elillingswitllhigher衔ctionperfo肌anceandlowercost，combinatorial厅ictionmaterialsresearch(CFMR)wasconducted．Therearet11reeproblemsrelatedto仔i

5、ctionmaterialsfomulations．Theyare(a)howtoscreenoutrawmaterialsof伍ctionmaterials，(b)howtodesign矗ictionmaterialsformulationssoaSt0achievetheoptimaltribologicalperfo胁ance，and(c)howtoevaluate毹ction111aerialsfbrmulationsqu删ficationally．Rawmaterialsusedwerescreenedbyfourcr

6、iteria：(a)moserawmateriaiswit}1goodwearresistaIlceshouIdbepreferred；(b)selectmoserawmaterialswhichhavegoodwearresistancewhentheycombinewitllFoup(a)rawmaterials；(c)selectthoserawmaterialsmathavespecialfunctions；(d)selectmoserawmatenalswhichcancutthecostbutdon’tdegrade

7、f}ictionperfb衄ance．LatinsquarecoupledwitllGoldenSection印proachwasutilizedforexperimentalfomulationsdesign．Se芏1Sitivi哆s丽esarldcomprehensiveindeXofrawmaterialsobtainedf沁mtherelationalgradeaIlalysiswereusedtorar止meinnuenceofeachiI培rediemonfrictionperfomaIlce：莎印hite>pota

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