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轻工科技

2024年第40卷第1期LIGHTINDUSTRYSCIENCEANDTECHNOLOGYVol.40，No.1，2024

不同的钢纤维和芳纶浆粕配比对铝基制动盘用橡胶基摩擦材料性能的影响

1，2111111，23

蒙洁丽，郑祺俊，颜晓倩，唐怡娟，贾志欣，梁定坤，尹彩流，邓奇

（1.广西高校环境友好材料及碳中和新技术重点实验室，广西先进结构材料与碳中和重点实验室，广西民族大学

材料与环境学院，广西南宁530105；2.广西民族大学摩擦材料研究所，广西南宁530006；

3.南宁外国语学校，广西南宁530007）

【摘要】本文设计三组不同钢纤维与芳纶浆粕的配比，使用冷压成型法制备铝基制动盘用橡胶基摩擦材

料，并通过摩擦磨损试验、塑料洛氏硬度测试、冲击试验、压缩试验、密度实验等方法系统地测试不同配比下试样性

能。实验结果表明：在3300r/min、3700r/min、4200r/min制动速度下，橡胶基摩擦材料的摩擦磨损性能在不同的钢

∶

纤维和芳纶浆粕的配比下会受到影响，在二者比例为165时将会获得更好的摩擦磨损性能。

【关键词】橡胶基摩擦材料；钢纤维；芳纶浆粕；摩擦磨损性能

【中图分类号】TB333【文献识别码】A【文章编号】2095-3518（2024）01-124-03

1引言对较少。大部分制动材料生产制造的企业由于自身科

我国地形多变，疆域辽阔，出行问题一直是人们关研的能力薄弱、材料研发水平低、加上生产设备落后和

心、国家关注的重要民生问题。“十三五”规划期间，轨工艺设计不够优良，使得现在生产的制动材料产品难

道交通在我国的不断重视下发展良好，如今已领跑世以保证其质量和性能的优异，并且目前的生产主要以

[3-5]

界，其中运营里程和客流量数年以来都居于全球第一。跟踪仿制为主，产品性能也不够稳定。因此，为制备

《交通强国建设纲要》等文件指明了未来我国将建成世出具有高而稳定的摩擦系数、制动噪音小、绿色环保且

界交通强国的伟大目标。在交通领域，城市轨道交通适用于铝基制动盘的橡胶基摩擦材料，本文设计出改

一直是交通强国建设的重要环节和发展方向，为实现变矿物纤维成分以及调整增强纤维不同配比的摩擦材

由交通大国向交通强国的跨越，其中高效节能、轻量化料，工艺上改变传统热压成型的机制，采用冷压成型技

[1]术制备，研究其在不同转速下摩擦磨损性能和力学性

是国内外轨道交通发展的趋势。如今，我国在轨道交

通领域攻克一个又一个难题，运行速度和安全系数全能变化规律，有望为铝基制动盘用橡胶基摩擦材料的

面提升，因此，制动系统的相应优化和提升成为了轨道配方设计和推广提供实验依据。

交通领域的重中之重。车辆基础制动的方式普遍采用

盘型制动器，其中制动闸片作为摩擦的部件之一，大多2实验材料和方法

采用合成摩擦材料。复合摩擦材料其本质一般是一种2.1实验材料

三元复合材料，即由粘结剂、混合增强纤维和用于摩擦橡胶基摩擦材料配方以丁苯橡胶（固态）；丁腈橡

[2]胶（固态）；6442改性酚醛树脂为基体，钢纤维、芳纶浆

性能调节的填充物等组成。现行的制动盘大多是以

铸铁、铸钢材料或两者组合的复合材料为主。随着国粕、玻璃纤维、陶瓷纤维混合纤维为增强体，升华硫、

家实行节能减排政策，现行的制动盘已不能经济、环保防老剂、促进剂等为其他填料三大部分构成，设计了

地满足轨道交通车辆的使用要求。因此，更加轻量化、钢纤维和芳纶浆粕总含量为21wt.%，配比分别为

183、165和147的A、B、C