碳纤维陶瓷复合摩擦材料

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目前国内外所应用的摩擦材料大多都是由树脂基、金属基、陶瓷基等材料所复合而成,而这种摩擦材料普遍存在结构强度较低、磨损率高、抵抗高温性能差、使用寿命短的问题。本项目所研究的碳纤维陶瓷复合摩擦材料不仅能够改善上述摩擦材料所存在的缺陷,使摩擦材料性能得到大幅度提高,而且生产成本低,提高国家经济效益,推动社会发展。 本项目所研究的碳纤维陶瓷复合摩擦材料应用非常广泛,主要分为民用与军用。对于民用,如大型货车、轿车等汽车普遍采用树脂基、金属基、陶瓷基等材料制成的刹车片,其缺点是耐温低,性能不稳定。而碳纤维陶瓷复合摩擦材料能完美解决上述缺陷。对于军用,比如在航天领域,碳纤维陶瓷复合材料具有良好的耐热性、比强度高、比模量高等性能,能够大大提高发动机性能。 本项目是采用先进的碳纤维表面修饰技术、碳纤维复合增强和碳纤维与陶瓷复合材料烧成技术有机整合的方法制备碳纤维陶瓷摩擦材料,既能避免碳纤维在烧结过程中被氧化,将碳纤维陶瓷摩擦材料的流程变得更加便捷,又能使得材料产品性能上保留了陶瓷的耐热、抗氧化、耐磨、耐腐蚀、电性能的同时又具备了碳纤维抗断裂和抗热震性能。 目前,开展研究工作所需的硬件条件(设备、仪器等)已完全具备。实验所需核心设备等气氛烧结炉(多功能烧结炉、脱脂炉)、静压成型机、喷雾干燥机等运行正常;材料学院现有的性能检测设备,如微机控制电子万能试验机,热膨胀仪、比表面积测试仪等,能满足对机械性能等的测试要求;山东理工大学分析测试中心的分析、测试仪器,如X-射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、热重-差热分析仪、ICP等,为显微结构和物相组成的表征提供了必要的条件。 本研究团队自2013年开始研究碳纤维陶瓷复合摩擦材料的研制,已获得国家发明专利113项,在碳纤维陶瓷复合摩擦材料的研制方面有着丰富的经验。目前,该项目已基本完成产品研究,下一步将对产品的产业化研究进行更加深入的研究。