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摩擦片:纳米颗粒増强铜基摩擦片的强化机制

摩擦片:纳米颗粒増强铜基摩擦片的强化机制

作者:
摩擦片
来源:
摩擦片产品网
发布时间:
2022/08/15
【摘要】:
[2022-08-15] Ni/n-SiO2可使铜基烧结摩擦片获得高而稳定的摩擦 系数,优异的耐磨性和耐热性能;Ni/n-SiOz颗粒、球磨Cu/n-SiO2复合颗粒可显著 提高铜基喷撒摩擦片的耐磨性能;采用球磨法制备铜与石墨的复合颗粒,可提 高铜基喷撒摩擦片组织中的石墨含量,从而显著提高摩擦片的耐热性能。从 纳米材料与球磨处理对耐磨性能和耐热性能的影响研究其强化机制。

纳米颗粒増强铜基摩擦片的强化机制

研究可知,Ni/n-SiO2可使铜基烧结摩擦片获得高而稳定的摩擦 系数,优异的耐磨性和耐热性能;Ni/n-SiOz颗粒、球磨Cu/n-SiO2复合颗粒可显著 提高铜基喷撒摩擦片的耐磨性能;采用球磨法制备铜与石墨的复合颗粒,可提 高铜基喷撒摩擦片组织中的石墨含量,从而显著提高摩擦片的耐热性能。从 纳米材料与球磨处理对耐磨性能和耐热性能的影响研究其强化机制。

1、耐磨性能
摩擦片中的Ni/n-SiO2、球磨Cu/n-SQ可通过弥散强化、合金强化和纳米颗 粒的''滚珠效应”提高铜基摩擦片的耐磨性能。
釆用JEM200CX型透射电镜进一步观测n-SiQz在铜基体中的分布。透射电镜照片表明,n-SiO2颗 粒分布在铜基体中的颗粒之间以及晶粒内。作为硬质颗粒的n-SiO2对铜基体可起 到弥散强化作用,从而提高摩擦片基体的强度和硬度,提高摩擦片的耐磨性能。

2、合金强化
图4.7为Ni/n-SiCh复合颗粒强化铜基烧结摩擦片(Cu-n-4试样)的EDS分 析。由图4.7 (b)可知,摩擦片中含有Ni元素,Ni元素来自于添加的Ni/n-SiO2 复合颗粒。对4.7 (a)区域进行元素面扫描,结果见图4.8。由图可知,Sn、Zn、 Ni元素与Cu元素分布一致,说明上述元素与铜之间产生了合金化,Cu-Ni合金可 提高铜基体的硬度,从而提高基体耐磨性,是摩擦片耐磨性提高的原因之一。
在摩擦片的铜颗粒表面、石墨以及颗粒缝隙中都分布有一定数量的 n-SiO2.在摩擦过程中,随着材料的磨损以及摩擦力的作用,这些硬质n-SiO2颗粒 可到达两摩擦表面,分布于摩擦副之间(见图4.12);同时,在磨损过程中,由于 对偶表面的微凸体及硬质颗粒对摩擦片的犁削,使摩擦片内部的n-SiO2到达 摩擦表面(见图4.13犁沟中的n-SiO2).这些类球形n-SiO2因具有高硬度、高熔点, 因此可减少铜基体与钢对偶件之间的直接接触,具有“滚珠效应",可减小磨损,稳 定摩擦系数,提高摩擦片的摩擦磨损性能。

综上所述,Ni/n-SiO2颗粒、球磨Cu/n.SiO2可通过弥散强化、合金强化和n-SiO2 的“滚珠效应”,多种强化作用相互耦合,共同提高铜基摩擦片的耐磨性。