碳纤维和石墨烯对高摩合成闸瓦材料性能的影响
发布时间：2024-04-27 03:03
铁路客运高速化和货运重载化的发展趋势,对铁路机车的制动系统提出了更高的要求。高摩合成闸瓦是铁路机车制动系统的重要部件,其性能的好坏,关系着列车的安全运行。本文在以酚醛树脂和丁腈橡胶为粘结剂,钢纤维、复合矿物纤维及海泡石纤维为增强材料,钾长石、铁粉、沉淀硫酸钡、铝矾土、石墨等填料为闸瓦材料配方的基础上,添加碳纤维和石墨烯。采用扫描电镜和能谱分析、压缩试验、冲击试验、弯曲试验、硬度试验和摩擦磨损试验等手段,研究了不同转速、不同温度、不同载荷下,碳纤维和石墨烯对高摩合成闸瓦材料的摩擦磨损性能及力学性能的影响。研究结果表明,添加2%、4%碳纤维时,碳纤维在基体上分布均匀,无机填料、纤维和粘结剂的粘结性较好;添加6%、8%碳纤维时,出现部分交错、团聚等现象。含2%-8%碳纤维时,材料的综合力学性能随碳纤维含量的增加先升高后降低;当碳纤维含量为4%时,闸瓦材料获得良好的机械性能。含4%碳纤维时,添加0.5%-2.0%石墨烯,随石墨烯含量的增加,材料的综合力学性能先升高后降低;当石墨烯含量为1.0%时,综合力学性能较好,冲击韧性为11.725kJ/m2,压缩强度为54.6374...
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 高摩合成闸瓦材料研究现状
1.2.1 高摩合成闸瓦材料简介
1.2.2 高摩合成闸瓦的特点
1.2.3 国内外研究现状
1.3 高摩合成闸瓦材料的基本组成
1.3.1 粘结剂
1.3.2 增强材料
1.3.3 填料
1.4 摩擦磨损的基本理论
1.4.1 摩擦的基本理论
1.4.2 磨损的基本理论
1.5 研究内容及意义
1.6 研究技术路线
2 试验材料及试验方法
2.1 试验材料
2.1.1 材料配方
2.1.2 原材料的选用
2.1.3 高摩合成闸瓦材料的成型工艺
2.2 性能表征仪器
2.2.1 扫描电子显微镜
2.2.2 热重分析仪
2.3 力学性能测试
2.3.1 冲击试验
2.3.2 压缩试验
2.3.3 弯曲试验
2.3.4 洛氏硬度试验
2.3.5 密度试验
2.4 摩擦磨损性能测试
2.4.1 试样制备
2.4.2 试验方案
2.4.3 试验设备
3 碳纤维对高摩合成闸瓦材料力学性能的影响
3.1 引言
3.2 碳纤维的分布
3.3 碳纤维对高摩合成闸瓦材料力学性能的影响
3.3.1 冲击韧性
3.3.2 压缩性能
3.3.3 弯曲强度
3.3.4 洛氏硬度
3.3.5 密度
3.4 本章小结
4 碳纤维对高摩合成闸瓦材料摩擦磨损性能的影响
4.1 引言
4.2 碳纤维和转速对高摩合成闸瓦材料摩擦磨损性能的影响
4.2.1 摩擦磨损试验
4.2.2 摩擦磨损性能分析
4.3 碳纤维和温度对高摩合成闸瓦材料摩擦磨损性能的影响
4.3.1 摩擦磨损试验
4.3.2 摩擦磨损性能分析
4.4 碳纤维和载荷对高摩合成闸瓦材料磨损性能的影响
4.4.1 磨损试验
4.4.2 摩擦磨损性能分析
4.5 本章小结
5 石墨烯对高摩合成闸瓦材料力学性能的影响
5.1 引言
5.2 石墨烯对高摩合成闸瓦材料力学性能的影响
5.2.1 冲击韧性
5.2.2 压缩性能
5.2.3 弯曲性能
5.2.4 洛氏硬度
5.2.5 密度
5.3 本章小结
6 石墨烯对高摩合成闸瓦材料摩擦磨损性能的影响
6.1 引言
6.2 石墨烯和转速对高摩合成闸瓦材料摩擦磨损性能的影响
6.2.1 摩擦磨损试验
6.2.2 摩擦磨损性能分析
6.3 石墨烯和温度对高摩合成闸瓦材料摩擦磨损性能的影响
6.3.1 摩擦磨损试验
6.3.2 摩擦磨损性能分析
6.4 石墨烯和载荷对高摩合成闸瓦材料摩擦磨损性能的影响
6.4.1 磨损试验
6.4.2 磨损性能分析
6.5 本章小结
7 结论
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢
本文编号：3965258
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 高摩合成闸瓦材料研究现状
1.2.1 高摩合成闸瓦材料简介
1.2.2 高摩合成闸瓦的特点
1.2.3 国内外研究现状
1.3 高摩合成闸瓦材料的基本组成
1.3.1 粘结剂
1.3.2 增强材料
1.3.3 填料
1.4 摩擦磨损的基本理论
1.4.1 摩擦的基本理论
1.4.2 磨损的基本理论
1.5 研究内容及意义
1.6 研究技术路线
2 试验材料及试验方法
2.1 试验材料
2.1.1 材料配方
2.1.2 原材料的选用
2.1.3 高摩合成闸瓦材料的成型工艺
2.2 性能表征仪器
2.2.1 扫描电子显微镜
2.2.2 热重分析仪
2.3 力学性能测试
2.3.1 冲击试验
2.3.2 压缩试验
2.3.3 弯曲试验
2.3.4 洛氏硬度试验
2.3.5 密度试验
2.4 摩擦磨损性能测试
2.4.1 试样制备
2.4.2 试验方案
2.4.3 试验设备
3 碳纤维对高摩合成闸瓦材料力学性能的影响
3.1 引言
3.2 碳纤维的分布
3.3 碳纤维对高摩合成闸瓦材料力学性能的影响
3.3.1 冲击韧性
3.3.2 压缩性能
3.3.3 弯曲强度
3.3.4 洛氏硬度
3.3.5 密度
3.4 本章小结
4 碳纤维对高摩合成闸瓦材料摩擦磨损性能的影响
4.1 引言
4.2 碳纤维和转速对高摩合成闸瓦材料摩擦磨损性能的影响
4.2.1 摩擦磨损试验
4.2.2 摩擦磨损性能分析
4.3 碳纤维和温度对高摩合成闸瓦材料摩擦磨损性能的影响
4.3.1 摩擦磨损试验
4.3.2 摩擦磨损性能分析
4.4 碳纤维和载荷对高摩合成闸瓦材料磨损性能的影响
4.4.1 磨损试验
4.4.2 摩擦磨损性能分析
4.5 本章小结
5 石墨烯对高摩合成闸瓦材料力学性能的影响
5.1 引言
5.2 石墨烯对高摩合成闸瓦材料力学性能的影响
5.2.1 冲击韧性
5.2.2 压缩性能
5.2.3 弯曲性能
5.2.4 洛氏硬度
5.2.5 密度
5.3 本章小结
6 石墨烯对高摩合成闸瓦材料摩擦磨损性能的影响
6.1 引言
6.2 石墨烯和转速对高摩合成闸瓦材料摩擦磨损性能的影响
6.2.1 摩擦磨损试验
6.2.2 摩擦磨损性能分析
6.3 石墨烯和温度对高摩合成闸瓦材料摩擦磨损性能的影响
6.3.1 摩擦磨损试验
6.3.2 摩擦磨损性能分析
6.4 石墨烯和载荷对高摩合成闸瓦材料摩擦磨损性能的影响
6.4.1 磨损试验
6.4.2 磨损性能分析
6.5 本章小结
7 结论
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢
本文编号：3965258
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