纸基湿式摩擦材料的研究进展

薛 奎，王 慧，欧章明，窦文芳，刘泽华

（中国轻工业造纸与生物质精炼重点实验室，天津市制浆造纸重点实验室，天津科技大学轻工科学与工程学院，天津 300457）

纸基湿式摩擦材料是一种在油介质中工作的、能够满足自动变速器和湿式制动装置的变速和制动要求的片状材料[1－2]。纸基湿式摩擦材料主要由纤维、填料、摩擦性能调节剂和胶黏剂构成，其表面形貌见图1。原纸的制备采用传统抄纸工艺，将纤维、填料和摩擦性能调节剂在水相介质中分散，并最终以脱水的方式成形[3]，其材料品种、材料性能以及制备工艺决定着车辆运行的安全性和平稳性[4]。纤维素纤维基摩擦材料具有摩擦因数高且稳定、摩擦力矩平稳、静/动摩擦因数接近于1、噪音小和使用寿命长等优点，成为最重要的湿式摩擦材料[5-6]。但是，纤维素纤维也存在力学性能、耐高温性能等方面的不足，石棉纤维的引入使纸基摩擦材料的性能得到了大幅度改善，性价比相应提高，这是纸基摩擦材料发展过程的重要里程碑。由于石棉纤维存在致癌风险，非石棉纤维的纸基摩擦材料得以被广泛研究。

图1 汽车用离合器摩擦材料SEM图

1 增强纤维

增强纤维的主要作用是提高摩擦材料的强度、耐热性能和摩擦磨损性能，保证材料在机械作用下不出现裂纹和断裂等机械损伤，同时影响着摩擦材料的硬度、密度、界面结合状态，是摩擦材料的重要组成部分[7]。碳纤维、芳纶等高性能纤维具有较高的比强度、较高的比模量、耐高温、耐磨等优点，在复合材料中常被用作增强材料[3]。……