高速列车用铜基摩擦材料

目录 前言 第1章 高速动车组及盘形制动 1 1.1 高速动车组的发展状况 1 1.1.1 国外高速动车组的发展状况 2 1.1.2 我国高速动车组的发展状况 3 1.2 高速列车制动技术 5 1.2.1 制动方式 5 1.2.2 我国高速动车组制动技术 7 1.3 基础制动装置及盘形制动 13 1.4 制动闸片 16 1.4.1 铜基摩擦材料 16 1.4.2 高速列车对铜基摩擦材料的性能要求 20 1.5 制动盘 22 1.5.1 制动盘材料 22 1.5.2 制动盘结构 26 1.5.3 制动盘的温度场和应力场 28 1.5.4 制动盘服役行为及失效方式 31 参考文献 34 第2章 摩擦磨损理论 37 2.1 摩擦磨损参数 37 2.1.1 摩擦系数 37 2.1.2 摩擦扭矩 38 2.1.3 摩擦能量 39 2.1.4 磨损量 39 2.2 摩擦机理 40 2.2.1 机械啮合理论 40 2.2.2 分子作用理论 40 2.2.3 分子机械理论 41 2.2.4 黏着-犁沟理论 42 2.3 磨损机理 43 2.4 摩擦第三体理论 44 2.4.1 第三体的形成及其作用 45 2.4.2 三体摩擦体系理论 46 2.4.3 第三体的结构、成分与运动机制 48 参考文献 51 第3章 铜基制动闸片的制备工艺 54 3.1 铜基制动闸片材料的组成 54 3.1.1 基体组元 55 3.1.2 摩擦组元 56 3.1.3 润滑组元 58 3.1.4 铜基摩擦材料的成分匹配 63 3.2 粉末预处理 65 3.3 配混粉 66 3.4 压制成形 68 3.4.1 压制设备 68 3.4.2 压制模具 70 3.4.3 压制参数 73 3.4.4 压制缺陷及改善措施 75 3.5 加压烧结 75 3.5.1 加压烧结致密化机理 76 3.5.2 烧结设备 80 3.5.3 烧结工艺参数 83 3.5.4 钢背-摩擦体复合工艺 85 3.6 闸片结构设计 87 3.6.1 摩擦块的形状和排布 87 3.6.2 摩擦块中心孔的影响 95 3.6.3 摩擦块排布设计 97 3.6.4 闸片自适应结构设计 99 3.7 闸片生产自动化生产线 107 参考文献 108 第4章 摩擦系数衰退机理及闸片失效行为 112 4.1 摩擦系数的衰退行为 112 4.2 摩擦膜在高温下的演变 125 4.2.1 摩擦系数及磨损量 126 4.2.2 铜基制动闸片表面的物质变化 128 4.2.3 制动盘表面的物质变化 135 4.3 摩擦膜的成分和结构 144 参考文献 154 第5章 基体组元对摩擦制动性能的影响 156 5.1 预合金铜粉对铜基制动闸片性能的影响 156 5.2 基体镍合金化对闸片性能的影响 168 参考文献 174 第6章 摩擦组元对摩擦制动性能的影响 175 6.1 铁粉类型及含量对铜基制动闸片性能的影响 175 6.2 铬粉对铜基制动闸片性能的影响 184 6.3 铬铁粉末对铜基制动闸片性能的影响 189 6.4 Cr粉和CF粉的比例对铜基制动闸片性能的影响 192 6.5 氧化铝纤维对铜基制动闸片性能的影响 202 6.6 碳纤维对铜基制动闸片性能的影响 215 6.7 摩擦组元包覆对摩擦制动性能的影响 224 6.7.1 SiO2镀铜对摩擦制动性能的影响 224 6.7.2 SiC镀铜对摩擦制动性能的影响 236 参考文献 248 第7章 润滑组元对摩擦制动性能的影响 251 7.1 鳞片状石墨与粒状石墨比例对闸片性能的影响 251 7.2 鳞片状石墨粒度对摩擦制动性能的影响 255 7.3 石墨表面镀镍对闸片性能的影响 257 7.4 二硫化钼对闸片性能的影响 266 参考文献 279 第8章 闸片材料摩擦磨损性能评价 280 8.1 定速摩擦试验机 281 8.1.1 JF150 D-Ⅱ型定速摩擦试验机 281 8.1.2 JF151型定速摩擦试验机 282 8.1.3 Rtec多功能摩擦磨损试验机 284 8.2 惯性制动试验台 286 8.2.1 惯性制动试验台的结构及原理 286 8.2.2 摩擦制动缩比试验原理及试验参数 288 8.2.3 小试样惯性制动试验机 297 8.2.4 缩比试验台 305 8.2.5 1∶1制动动力试验台 308 参考文献 334