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摩擦材料用的礦物材料具有無毒、耐熱性及化學穩定性好、無污染等優異的物理化學性質,且部分材料具有天然的纖維狀、層狀等特殊形貌結構,對摩擦材料的性能具有顯著影響,是當前摩擦科學和工程領域關注的重點對象。
目前,摩擦材料用礦物材料主要包括:石墨、滑石、云母、硅灰石、重晶石、海泡石、膨脹蛭石、水鎂石、鋯石、剛玉、沸石、硅藻土、輝鉬礦、葉蛇紋石、類水滑石等。
1、石墨
石墨是摩擦材料中最常用的層狀減摩調控礦物材料,是樹脂基摩擦材料中必不可少的摩擦性能調節劑,不僅可以維持摩擦材料高而穩定的摩擦系數、良好的導熱性能、降低其磨損率,還可以加速分散復合材料表面的摩擦熱,提高摩擦材料的熱穩定性。石墨與Sb2S3結合使用時,對摩擦材料的摩擦穩定性及抗熱衰退性能效果更佳。
2、滑石
滑石是層狀結構的硅酸鹽礦物,作為摩擦材料中礦物減摩調控填料,具有明顯的減摩效果,另外它與樹脂具有良好的粘合能力,也可以提高塊狀樹脂基摩擦材料的強度。
3、云母
云母粉在摩擦材料表面易形成潤滑性能良好的固體潤滑膜,有利于提高材料的耐磨性能。
4、硅灰石
硅灰石具有針狀特性及低熱膨脹性、優良的抗熱沖擊性,是短纖維石棉的理想代用品。高摩擦系數硅灰石替代石棉制備的摩擦材料主要應用在剎車片、閥塞、汽車離合器等領域。針狀硅灰石粉部分取代石棉的制動補片綜合性能良好。
粉末狀的硅灰石可以提高復合材料的摩擦系數并降低磨損率,纖維狀的硅灰石有助于復合材料形成光滑的接觸平臺,減少磨損。
5、重晶石
重晶石作為摩擦材料用礦物增摩調控材料,不僅能夠提高和穩定摩擦系數,還能降低磨損和制動噪音。重晶石在高溫下能夠形成相對穩定的摩擦界面,可防止摩擦對制動盤表面的擦傷,使摩擦副表面更加光潔。
6、海泡石
海泡石是一種富鎂的纖維狀硅酸鹽粘土礦物,在摩擦材料中加入海泡石膠體代替石棉作增強基料,可使其具有韌性好,抗拉和抗彎度大,沖擊強度高,抗高溫衰退性好,磨損小,特別是高溫磨損小。
7、蛭石
膨脹蛭石憑借其優異的物理化學性能以及無污染的特點,可以作為降噪減震和環保的礦物調控原料用于摩擦材料中。特別是在盤式制動片中,膨脹蛭石可以明顯地降低制動噪聲和制品密度,減少摩擦材料制品表面的靜電粘結物,并增加制品彈性。
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