Al2O3和SiO2质量分数配比对铜基粉末冶金制动材料摩擦磨损性能的影响

张学良，陈 跃，杜三明，张永振

(河南科技大学 河南省材料摩擦学重点实验室，河南 洛阳 471023)

Al2O3和SiO2质量分数配比对铜基粉末冶金制动材料摩擦磨损性能的影响

张学良，陈 跃，杜三明，张永振

(河南科技大学 河南省材料摩擦学重点实验室，河南 洛阳 471023)

为了提高制动闸片的使用性能，采用粉末冶金技术制备Al2O3和SiO2质量分数配比分别为2∶6、4∶4、6∶2 和 8∶0的铜基摩擦材料，测定其密度和硬度。用MM1000-Ⅱ型摩擦磨损试验机测试其摩擦磨损性能；用扫描电镜观察其表面的摩擦形貌，并分析其摩擦磨损机制。分析结果表明：随着Al2O3质量分数的增加，制动材料的孔隙率减小，布氏硬度增加。当制动初速度较低(2 303 r/min)时，随着Al2O3质量分数的增加，制动材料的摩擦因数减小，耐磨性能逐渐提高；当制动初速度较高(5 757 r/min)时，随着Al2O3质量分数的增加，制动材料的摩擦因数减小，耐磨性能先升高后降低。

铜基摩擦材料；孔隙率；粉末冶金；摩擦磨损

0 引言

铜基粉末冶金摩擦材料是以铜和铜合金为基体，添加适量摩擦组元和润滑组元，采用粉末冶金法制备的多元复合材料[1]。铜基粉末冶金摩擦材料具有良好的摩擦学性能和热稳定性能，广泛应用于高铁、汽车等制动装置中[2]。可通过调整和控制复合材料中各组元的形态、粒度及质量分数来改善材料的摩擦磨损性能，最终得到综合性能优异的粉末冶金摩擦材料[3-4]。但目前在材料设计过程中，大多是研究单种成分的粒度或者质量分数对材料性能的影响[5-6]，而关于Al2O3和SiO2不同质量分数配比对材料性能影响的研究较少。……