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現(xiàn)代機械向高速高負荷發(fā)展,對摩擦材料的綜合性能要求越來越高,因此粉末冶金摩擦材料日益重要。
材料構成 主要由基體金屬、潤滑組元、摩擦組元三部分構成。其結構特點是:具有特殊性能的各種微粒均勻地分布在連續(xù)的金屬基體中,后者發(fā)揮導熱作用并承受機械應力,前者保證摩擦性能。各個組元所用材料大致如下:
基體金屬 銅基材料通常是加錫、鉛、鋅組成合金,導熱性好,耐腐蝕,耐摩擦性好,主要用于“濕式”離合器。鐵基材料有更高的摩擦系數(shù)和耐熱性,多用于干式重負荷的制動器。
潤滑組元 通常是采用石墨和鉛,有時也選用硫化鉬、硫化銅、硫化鋇或氮化硼等固體潤滑劑。低熔點的鉛、錫等在高溫下會局部熔化,可以吸收摩擦熱并在摩擦面上形成一層薄膜,防止粘結、咬合和擦傷。
摩擦組元 用以提高材料的摩擦系數(shù)即增加滑動阻力。主要有氧化物(SiO2、Al2O3、Cr2O3)、碳化物(SiC、B4C)和礦物(石棉、莫來石等)。
制造工藝 為了能承受或傳遞巨大的壓力或動能,摩擦材料大都燒結在鋼板上。制造工藝主要為制備粉末、配料、混合、壓制成形(見粉末冶金成形)和燒結。壓制通常有兩種形式:一種是先將混合均勻的粉末壓制成形,再加壓燒結在鋼板上;一種是將混合均勻的粉末直接壓制在鋼板上進行加壓燒結。
燒結一方面是增加粉末層內(nèi)部顆粒間的結合強度,另一方面借助于高溫和壓力的作用,使粉末層和鋼板牢固地結合在一起。燒結一般在可以對樣品加壓的“鐘罩式”燒結爐內(nèi),在中性或還原性氣氛中進行。也有采用噴涂法和粉末軋制法制造 摩擦片的。各種方法各有短長,要根據(jù)使用的要求選擇合適的材質(zhì)和工藝。
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