隨著列車運行速度的不斷提高,對制動裝置及制動材料也提出了更高的要求。

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一方面,列車時速的提高,對傳統的列車基礎制動裝置及車輛制動系統技術提出了更新觀念、引進先進技術的客觀要求。另一方面,對列車制動技術的關鍵部件閘瓦和制動圓盤/閘片的性能和制備技術也提出了越來越嚴格的要求。正是由于列車時速朝高速化的發展,給列車制動摩擦材料及其部件制備工藝技術的研究開發提供了原始推動力,展示了廣闊的市場。其中制動元件材料性能的優劣,將直接影響到制動效果的好壞。正確的選擇樹脂基復合材料的配方,進行合理的結構設計,以達到最佳的綜合使用效果十分重要。本文采用鑄鋼作為對偶,研究了樹脂基摩擦材料的基體、填料等方面對鑄鋼/樹脂基摩擦材料摩擦磨損性能的影響,探求出了較為合理的閘瓦配方。 對增摩組元研究表明:增加硬質相填料鉻鐵礦、剛玉的含量,都能在一定程度上提高閘瓦的摩擦系數,磨損量也相應增加。鉻鐵礦的含量少于7%時,試樣在高制動初速度下測得的摩擦系數較低;高于8%時,在各個制動初速度下的摩擦系數均低于含量為7%~8%的試樣,而且磨耗稍大。鉻鐵礦的含量控制在7%~8%之間時試樣的摩擦磨損性能較好,在高制動初速度下的摩擦系數有較大的提高,且摩擦曲線很平穩,制動噪聲較低,基本達到了實驗的預期目標。加入少量的剛玉能提高閘瓦的摩擦系數,但效果不很明顯。剛玉含量在3%較佳,含量多于3%時,導致鋼纖維的拔出,在制動時產生火花和較大噪聲。 對減摩組元研究表明:煅后焦含量為3%試樣的制動曲線在不同的制動初速度下都很平穩,其高速下摩擦系數無明顯減低。但是當煅后焦的用量增加到5%時,曲線出現波動,同時產生過恢復、損傷制動對偶和制動噪音等問題。對填料進行硅烷偶聯劑的表面處理后增強了無機填料和有機物之間的親和力,提高了無機填料與樹脂基體的界面粘結強度,使摩擦材料有良好的成型加工性能,同時材料的磨損量減少了一半,摩擦系數提高。

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