風(fēng)電用銅基粉末冶金摩擦材料制備工藝參數(shù)及其摩擦磨損性能.pdf

1、目前，全球正面臨著能源短缺、環(huán)境污染等日益嚴(yán)重的問(wèn)題，新能源的開(kāi)發(fā)利用已成為各國(guó)解決能源危機(jī)的迫切需要。而風(fēng)能作為一種清潔、無(wú)污染、可再生的新能源，已成為各國(guó)研究和利用的重點(diǎn)之一。風(fēng)電制動(dòng)器是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，制動(dòng)過(guò)程中摩擦材料性能的好壞決定著風(fēng)力發(fā)電的制動(dòng)安全性和發(fā)電效率。因此，研究開(kāi)發(fā)適用于風(fēng)電主軸制動(dòng)器用高性能的銅基粉末冶金摩擦材料，對(duì)于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展和制動(dòng)技術(shù)的提高具有重要的實(shí)際意義。
　　本文采用液氨分

2、解氣保護(hù)熱壓燒結(jié)法，在不同燒結(jié)溫度下制備了風(fēng)電主軸用銅基粉末冶金摩擦材料，從摩擦材料的燒結(jié)溫度出發(fā)，結(jié)合試驗(yàn)研究和理論分析，系統(tǒng)地研究了銅基摩擦材料的物理-機(jī)械性能和摩擦磨損性能，探討了其磨損機(jī)理，此外，還通過(guò)1:1風(fēng)電主軸制動(dòng)器慣性試驗(yàn)，驗(yàn)證了定速摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本文主要研究工作和結(jié)果如下：
　?。?）根據(jù)摩擦材料的配方，進(jìn)行混料、壓制，在高溫?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行加壓燒結(jié)，在不同燒結(jié)溫度下制備得到幾種摩擦材料。對(duì)幾種摩擦材料進(jìn)

3、行了物理機(jī)械性能測(cè)定，認(rèn)識(shí)到了燒結(jié)溫度對(duì)材料的物理機(jī)械性能影響很大，隨著燒結(jié)溫度的升高，密度、硬度、剪切強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度等物理機(jī)械性能呈上升趨勢(shì)，當(dāng)燒結(jié)溫度升高至945℃以上時(shí)，溫度對(duì)材料的密度和硬度值影響不大。
　　（2）采用定速摩擦試驗(yàn)機(jī)測(cè)定了摩擦材料的摩擦磨損性能，在相同壓力和速度情況下，幾種摩擦材料的摩擦系數(shù)隨著溫度的升高而出現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，且燒結(jié)溫度對(duì)材料摩擦系數(shù)影響較大，隨著燒結(jié)溫度的升高，材料的抗熱衰退性和恢復(fù)性

4、能并不是單調(diào)遞增的，而是呈現(xiàn)先增后減的變化趨勢(shì)。尤其是945℃燒結(jié)溫度制備的銅基摩擦材料具有良好的抗熱衰退性和恢復(fù)性能；當(dāng)燒結(jié)溫度為980℃時(shí)，抗熱衰退性能和恢復(fù)性能變差。
　?。?）幾種燒結(jié)溫度制備的銅基摩擦材料的磨損率出現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，而且隨著燒結(jié)溫度的提高，摩擦材料的磨損率整體上呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)。在較低溫度時(shí)，磨損主要以磨粒磨損為主；在較高溫度下，磨損主要以氧化磨損和疲勞磨損為主。945℃燒結(jié)溫度制備的摩擦材料的磨損率最

5、小，耐磨性能較好；燒結(jié)溫度為880℃的摩擦材料的磨損率最大，耐磨性能較差。
　?。?）采用風(fēng)電主軸制動(dòng)器慣性臺(tái)架試驗(yàn)，驗(yàn)證了定速摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)果表明，在相同制動(dòng)壓力下，幾種燒結(jié)溫度制備的摩擦材料的摩擦系數(shù)隨著速度的增大而呈逐漸減小的趨勢(shì)，磨損率隨著速度的增大均逐漸增大。在低速下，磨損主要以磨粒磨損為主；在高速下，主要以氧化磨損和疲勞磨損為主。945℃制備的摩擦材料的摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性較好，磨損率最低，摩擦磨損性能最好。