高性能仿生摩擦材料

成果编号：11656

价格：面议

完成单位：吉林大学

单位类别：985系统院所、211系统院所

完成时间：2015年

成熟程度：研制阶段

服务产业领域：新材料

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发布人：马云海离线

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以碳纤维和螺旋型、哑铃型及念珠型的棉纤维、麻纤维、羊毛纤维和竹纤维等结构仿生化的生物纤维为增强纤维，以酚醛树脂为第一粘结剂，利用仿生纤维编织机制备螺旋型、哑铃型及念珠型生物纤维并对其进行表面改性处理。改进摩擦材料混料造粒装置，通过混料造粒技术进行颗粒内部结构设计，以期调节和控制摩擦材料的物理性能（摩擦材料的密度、气孔率、可压缩性、导热性、固有频率）。根据材料化学基本原理，寻找单一的或多种物质混合并且能在摩擦制动温度条件下反应并将摩擦材料粉体包容，发挥粘结剂作用的第二粘结剂材料。采用造粒技术、颗粒包覆和利用第二粘结剂等手段，以期获得固有稳定摩擦因数、低硬度、低树脂含量和良好耐热性能的摩擦材料。使摩擦材料由单纯材料设计向材料与结构耦合设计发展，使粘结剂由结构功能元素转变为结构与工艺介质元素的耦合。探索多远纤维（碳纤维与生物纤维）增强对摩擦学性能、机械性能、耐热性及导热性等主要性能的交互作用的细观与微观机制和协同效应及机理，探讨第一粘结剂（酚醛树脂）和第二粘结剂对摩擦材料性能的影响规律，探索第二粘结剂在摩擦材料中的摩擦学行为。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新材料

合作方式：技术开发

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 2 项
已授权专利,其中:发明专利 3 项
专利号:
ZL 201310121347.7,ZL 201320174844.9,ZL 201210111907.6

成果简介

成果概况

创新要点

采用造粒技术、颗粒包覆和利用第二粘结剂等手段，获得具有稳定摩擦因数、低硬度、低树脂含量和良好耐热性能的摩擦材料。

主要技术指标

1、制备出摩擦系数稳定(0.30-0.40)、平均磨损率≤0.6×10-7cm3/Nm(定速试验、HT200配副，温度≤350℃)，对环境及人体无危害的高质量摩擦材料。 2、确定适于摩擦材料的第二粘结剂。获得第二粘结剂在摩擦磨损过程中对第一粘结剂作用机理及对摩擦材料性能的影响规律。 3、优化设计出具有摩擦因数稳定，高耐磨性的仿生刹车片，探索相应的制备工艺。 4、摩擦材料的成本低于现有的碳纤维增强摩擦材料和半金属摩擦材料。 5、形成1种新材料，形成具有自主知识产权的高性能摩擦材料制备技术与工艺。

其他说明

采用仿真系统，深入地研究结构化的生物纤维增强摩擦材料的摩擦磨损作用机理。综合决策多远纤维复合增强型低树脂摩擦材料设计原则与方案，制备出较优方案的摩擦材料并与现有商用摩擦材料进行对比研究。

完成人信息

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