聚丙烯腈纖維對汽車摩擦材料性能的影響

劉伯威，李亞林，劉 詠，楊 陽，唐 兵，匡湘銘

(1 中南大學(xué) 粉末冶金研究院，長沙 410083；2 湖南博云汽車制動材料有限公司，長沙 410205)

聚丙烯腈纖維對汽車摩擦材料性能的影響

劉伯威1,2，李亞林2，劉 詠1，楊 陽2，唐 兵2，匡湘銘2

(1 中南大學(xué) 粉末冶金研究院，長沙 410083；2 湖南博云汽車制動材料有限公司，長沙 410205)

在一種成熟低金屬配方基礎(chǔ)上，采用熱壓法制備聚丙烯腈纖維增強(qiáng)摩擦材料，研究聚丙烯腈纖維含量對摩擦材料物理性能、力學(xué)性能、摩擦磨損性能及制動噪音的影響。結(jié)果表明:隨聚丙烯腈纖維含量增加，摩擦材料的密度逐漸降低，而氣孔率、壓縮變形量和內(nèi)剪切強(qiáng)度先升高然后降低；添加聚丙烯腈纖維對名義摩擦因數(shù)的影響較小，但會降低材料的抗高溫衰退性能，并且隨著其含量的增多，摩擦因數(shù)的衰退幅度增大；添加聚丙烯腈纖維會提高材料的磨損率，并隨其含量的增加呈現(xiàn)先降低后略有增加的趨勢；添加適量的聚丙烯腈纖維有利于抑制噪音的產(chǎn)生，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%～5%左右時，噪音表現(xiàn)最佳。

聚丙烯腈纖維；物理性能；力學(xué)性能；摩擦磨損性能；制動噪音

Abstract： The PAN (Polyacrylonitrile) fiber enhanced friction materials were prepared by hot-press method based on a low metal formula, and the influences of PAN fiber content on the physical performance mechanical property, friction and wear properties and brake noise of the friction materials were investigated. The results show that as the PAN fiber content increase, the density decrease, and the porosity, shear strength and compress deflection of the friction material increase firstly then decrease; adding PAN fiber to the friction material has little influence on the nominal friction coefficient, but will reduce the anti-high temperature wear performance, and as the content increases, the friction coefficient increases; however, adding PAN fiber will improve the friction and wear rate of materials, but with the PAN fiber content increasing, friction and wear rate exhibits the tendency of decreasing firstly and then slightly increasing; adding adequate PAN fiber is conducive to the suppression of noise generation, when the PAN fiber content is about 3%-5%, the noise performance is the best.

Keywords：PAN fiber;physical performance;mechanical property;friction and wear property;brake noise

傳統(tǒng)的石棉摩擦材料具有較高的摩擦因數(shù)、良好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、較長的使用壽命以及低廉的價格等特性，在汽車領(lǐng)域曾長期使用。但從20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)石棉及其高溫分解物具有致癌作用以后，其應(yīng)用受到了嚴(yán)格限制，目前在所有發(fā)達(dá)國家和大多數(shù)先進(jìn)經(jīng)濟(jì)體都已被禁止使用。在代替石棉的纖維中，目前比較多見的有鋼纖維、玻璃纖維、碳纖維、莫來石纖維、芳綸纖維、纖維素纖維等金屬、無機(jī)、有機(jī)纖維以及這些纖維相混合的混雜纖維[1-7]。有機(jī)纖維可以提高摩擦材料的強(qiáng)度、韌性、平滑摩擦因數(shù)、降低噪音，目前應(yīng)用的比較多的有機(jī)纖維是芳綸纖維。

聚丙烯腈纖維是一種人造合成纖維(俗稱腈綸，PAN fiber)，具有高的彈性模量及化學(xué)穩(wěn)定性，其耐熱性也較好[8，9]，且相對于有機(jī)增強(qiáng)纖維芳綸，價格具有顯著優(yōu)勢。目前有研究者采用Krauss實驗設(shè)備研究了聚丙烯腈纖維對摩擦材料衰退和恢復(fù)性能的影響[10]，但未有在汽車臺架試驗機(jī)上進(jìn)行摩擦性能及制動噪音實驗的報告。為了充分了解聚丙烯腈纖維對汽車摩擦材料性能的影響，本工作在一種成熟的低金屬配方中添加聚丙烯腈纖維，研究添加不同含量聚丙烯腈纖維對摩擦材料的物理性能、力學(xué)性能的影響，并通過汽車臺架實驗測試材料的摩擦性能和制動噪音，為其在汽車摩擦材料中更好的應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 實驗材料與方法

1.1 基本配方及原材料

摩擦材料的組分包括樹脂基體，纖維增強(qiáng)體，摩擦性能調(diào)節(jié)劑以及填料，具體配比如表1所示。

表1 摩擦材料的基本配方(質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%)Table 1 Basic formulations of friction material (mass fraction/%)

研究對象聚丙烯腈纖維由常州豐潤特種纖維有限公司提供。纖維長度≤1mm，顯微形貌如圖1所示，由圖1可看出，所用纖維為具有較豐富表面積的漿粕。

圖1 聚丙烯腈纖維形貌Fig.1 Morphology of PAN fiber

1.2 試樣制備

根據(jù)表1的5個基本配方配料，用犁耙式混料機(jī)混料，混料時間為3min，混料機(jī)轉(zhuǎn)速為5000r/min。選擇03款本田雅閣前(D465)剎車片作為樣品型號，稱量170g混合料，在旺達(dá)JFY60型小型液壓機(jī)上采用一次成型方式模壓成型，分階段保壓和排氣，壓制溫度為(160±5)℃，壓力為11.5MPa，各階段保壓及排氣時間見表2。

熱壓成型后的樣品經(jīng)過熱處理及后續(xù)機(jī)加工制得最終樣品。熱處理工藝如下：由室溫開始升溫120min至150℃，恒溫60min；由150℃升溫30min至180℃，恒溫90min；由180℃升溫30min至200℃，恒溫120min后，隨爐冷卻。

表2 剎車片樣品各階段保壓排氣時間Table 2 Press process for brake pads

1.3 性能測試

根據(jù)QC/T 583-1999汽車制動器襯片顯氣孔率實驗方法，采用浸油法測量摩擦材料開孔氣孔率。根據(jù)JC/T 685-1998摩擦材料密度實驗方法，采用阿基米德原理排水稱量法測量摩擦材料的密度。根據(jù)GB/T 26739-2011道路車輛制動襯片材料內(nèi)剪切強(qiáng)度實驗方法在RP300型剪切強(qiáng)度試驗機(jī)上測試摩擦材料的內(nèi)剪切強(qiáng)度。根據(jù)ISO 6310道路車輛制動襯片壓縮應(yīng)變實驗方法，在美國Link公司的Model 1620型壓縮性能試驗機(jī)上，測試室溫時摩擦材料在16MPa壓縮載荷下的變形量，以此評價摩擦材料的可壓縮性。摩擦材料摩擦磨損性能測試在LINK 3000型慣性臺架試驗機(jī)上進(jìn)行，按照SAE J2522標(biāo)準(zhǔn)實驗條件，測試在不同制動速率、不同制動壓力、不同制動溫度下摩擦性能的變化情況，并記錄磨損量。摩擦材料制動噪音測試在LINK 3900型NVH慣量實驗臺上進(jìn)行，按照SAE J2521標(biāo)準(zhǔn)實驗條件，測試制動速率、制動壓力、制動溫度及制動方向等實驗條件對制動噪音發(fā)生的影響。采用JSM-6490LV型掃描電鏡觀察樣品的顯微形貌。

2 結(jié)果與分析

2.1 聚丙烯腈纖維含量對摩擦材料物理性能的影響

摩擦材料氣孔率、密度隨聚丙烯腈纖維含量的變化如表3所示。材料的氣孔率在添加1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)的聚丙烯腈纖維時有輕微降低，而隨著含量的進(jìn)一步增加，呈先增加而后降低的趨勢。材料的密度在添加1%的聚丙烯腈纖維時有輕微增加，隨著含量的進(jìn)一步增加，密度逐漸降低。

表3 聚丙烯腈纖維含量對摩擦材料氣孔率和密度的影響Table 3 Porosity and density as a function of PAN fiber content

當(dāng)添加量為1%時，由于含量較少，分散均勻，且聚丙烯腈纖維柔軟易變形，表面積豐富，因此材料團(tuán)聚緊密，壓實性良好，因此，材料的氣孔率略有下降，密度略有增加。

圖2為3%含量的樣品其背散射電子顯微形貌，由于配方體系中只添加了三種纖維類物質(zhì)，可以判定黑色條狀物為低原子序數(shù)的聚丙烯腈纖維，灰色條狀物為中間原子序數(shù)的無機(jī)纖維，白色條狀物為高原子序數(shù)的鋼纖維，黑色條狀物旁邊被包裹的顆粒狀物體為其他填充材料。從圖2可以看出，材料具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)。當(dāng)聚丙烯腈纖維含量增加到3%時，體積分?jǐn)?shù)適中，由于其密度小(約1.2g/mm3)、內(nèi)表面積大、微孔濃度高[11]，因此在混料過程中能與其他纖維協(xié)同纏繞包裹較多的顆粒填充材料，在熱壓成型過程中形成較豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，從而增加了材料的氣孔率，降低了材料的密度。

圖2 摩擦材料顯微組織背散射形貌Fig.2 Microstructure of the friction material by EBSD

由于聚丙烯腈纖維中的氰基(-CN)極性較強(qiáng)，容易發(fā)生靜電[12]。隨著聚丙烯腈纖維含量的進(jìn)一步增加，在混料過程中容易發(fā)生靜電團(tuán)聚。圖3為不同聚丙烯腈含量的樣品斷面宏觀形貌。由圖3可以看出，當(dāng)含量在3%以內(nèi)時(圖3(a)，(b))，材料中未見明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象。當(dāng)含量為5%時，斷面出現(xiàn)了小塊纖維團(tuán)聚物(圖3(c)箭頭所示)，而當(dāng)其含量進(jìn)一步增加到7%時，白色纖維團(tuán)聚物含量增多，面積增大(圖3(d) 箭頭所示)。團(tuán)聚現(xiàn)象的出現(xiàn)削弱了聚丙烯腈纖維的包裹纏繞作用，導(dǎo)致材料的氣孔率反而逐漸下降。材料密度的下降主要是因為聚丙烯腈纖維密度低所致。

2.2 聚丙烯腈纖維含量對摩擦材料力學(xué)性能的影響

摩擦材料內(nèi)剪切強(qiáng)度、壓縮變形量隨聚丙烯腈纖維含量的變化如圖4所示。材料的內(nèi)剪切強(qiáng)度隨著聚丙烯腈纖維含量的增加先增加而后減??；壓縮變形量在添加1%的聚丙烯腈纖維時有輕微降低，而隨著含量的進(jìn)一步增加，呈先增加而后降低的趨勢。

在聚丙烯腈纖維的含量≤3%的時候，摩擦材料中添加的聚丙烯腈纖維能有效地與其他纖維增強(qiáng)材料起到協(xié)同作用[13，14]，因此材料的內(nèi)剪切強(qiáng)度有較明顯提高；而隨著含量的進(jìn)一步增加，摩擦材料中，逐漸出現(xiàn)了聚丙烯腈纖維的團(tuán)聚現(xiàn)象(如圖3(c),(d)所示)，團(tuán)聚部位與基體之間的結(jié)合強(qiáng)度相對較弱，一定程度上削弱了聚丙烯腈纖維的增強(qiáng)作用，導(dǎo)致內(nèi)剪切強(qiáng)度反而逐漸降低。

摩擦材料的壓縮變形量隨聚丙烯腈含量的變化關(guān)系與氣孔率隨聚丙烯腈含量的變化關(guān)系相同，摩擦材料的氣孔率會顯著影響材料表面的有效承載面積，氣孔率越大，壓縮變形量越大，氣孔率越小則壓縮變形量越小。

2.3聚丙烯腈纖維含量對摩擦材料摩擦磨損性能的影響

美國汽車工程師協(xié)會SAE J2522-2003標(biāo)準(zhǔn)為汽車摩擦材料行業(yè)的國際通用實驗標(biāo)準(zhǔn)，考察了摩擦材料在不同制動速率、不同制動壓力、不同制動溫度下摩擦性能的變化情況，能全面體現(xiàn)摩擦材料的摩擦性能。實驗報告中名義摩擦因數(shù)是指除衰退階段及高溫階段外其他實驗段的摩擦因數(shù)的平均值，反應(yīng)摩擦材料在常規(guī)工況下的摩擦性能；最低摩擦因數(shù)是指衰退及高溫實驗段的摩擦因數(shù)的最小值，反應(yīng)摩擦材料在高速或緊急制動時的摩擦性能，體現(xiàn)摩擦材料的耐熱性。由于聚丙烯腈纖維為有機(jī)物，對材料的耐熱性能有較大影響，因此，本研究主要考察纖維含量對材料的名義摩擦因數(shù)、衰退性能和磨損量的影響。

圖3 不同聚丙烯腈含量摩擦材料斷面形貌(a) 1%；(b) 3%；(c) 5%；(d) 7%Fig.3 Fracture surface morphologies of friction materials with different PAN fiber contents(a) 1%；(b) 3%；(c) 5%；(d) 7%

圖4 聚丙烯腈纖維含量對摩擦材料內(nèi)剪切強(qiáng)度、 壓縮變形量的影響Fig.4 Influences of PAN fiber content on shear strength and compress deflection of the friction material

2.3.1 對名義摩擦因數(shù)的影響

不同聚丙烯腈含量對材料名義摩擦因數(shù)的影響如圖5所示。由圖5可見，聚丙烯腈的添加量對材料的名義摩擦因數(shù)影響很小，基本上處于同一水平。

圖5 聚丙烯腈纖維含量對摩擦材料名義摩擦因數(shù)的影響Fig.5 Influences of PAN fiber content on nominal friction coefficient of the friction material

由于名義摩擦因數(shù)各項數(shù)值的測試均在較低溫度條件下進(jìn)行(初始溫度100，40℃)，在這個溫度段，材料中的有機(jī)成分基本上不會發(fā)生化學(xué)變化，有機(jī)物熱分解對摩擦因數(shù)的影響非常小，此時摩擦材料的表面形貌對摩擦因數(shù)的影響起主導(dǎo)作用。不同聚丙烯腈纖維的含量對摩擦材料背散射表面形貌的影響如圖6所示，添加7%的聚丙烯腈的樣品表面形貌中黑色區(qū)域多于未添加聚丙烯腈纖維的配方。背散射照片中低原子序數(shù)原材料襯度顯示為黑色，摩擦材料中黑色部位主要為石墨顆粒和有機(jī)物。圖6(a)中黑色部位主要為石墨顆粒，而圖6(b)黑色部位主要為石墨顆?；蚓郾╇胬w維的纏繞物。聚丙烯腈纖維的添加能與其他纖維協(xié)同纏繞填充顆粒(如圖3所示)，且聚丙烯腈纖維本身容易變形。在制動過程中聚丙烯腈纖維的纏繞物容易發(fā)生變形，與盤接觸部位主要為填充顆粒，接觸表面較穩(wěn)定，因此添加聚丙烯腈纖維的添加對制動過程中的實際摩擦面積和名義摩擦因數(shù)沒有顯著影響。

圖6 聚丙烯腈纖維含量對摩擦材料表面形貌的影響(a) 0%；(b) 7%Fig.6 Influences of PAN fiber content on surface morphology of the friction material(a) 0%；(b) 7%

2.3.2 對衰退性能的影響

添加不同含量的聚丙烯腈纖維的配方其衰退實驗段摩擦因數(shù)和溫度變化如圖7所示，所有配方均表現(xiàn)出明顯的衰退現(xiàn)象。在第一次衰退實驗階段，隨著制動溫度的升高，摩擦因數(shù)出現(xiàn)不同程度的降低，在第6次制動(制動初溫398℃)時，摩擦因數(shù)降至最低值，而后摩擦因數(shù)又逐漸升高，聚丙烯腈纖維的含量越多，衰退幅度越大(如圖7(a)所示)。

圖7 不同聚丙烯腈纖維含量摩擦材料的衰退性能(a)第一次衰退；(b)第二次衰退；(c)衰退溫度曲線Fig.7 Fade performance of the friction material with different PAN fiber content(a)fade 1；(b)fade 2；(c)temperature curve of fade process

在衰退實驗階段，從第2次制動開始，制動盤的初溫達(dá)到215℃，且隨著制動產(chǎn)生的熱量，溫度可升至約350℃(圖7(c))，以后的每次制動，制動盤的溫度會越來越高，摩擦因數(shù)的降低主要與摩擦材料中有機(jī)成分的熱分解有關(guān)。摩擦材料中的粘接劑酚醛樹脂、橡膠等有機(jī)物在在250℃以上時，開始發(fā)生分解，在300℃以上時，粘接劑會出現(xiàn)大量分解[15]。粘接劑的熱分解導(dǎo)致粘接失效，同時有機(jī)物熱分解時，會釋放出氣體小分子，在高溫和壓力作用下，很容易破壞連續(xù)的表面摩擦膜，導(dǎo)致實際接觸面積受到破壞，從而使得材料的摩擦因數(shù)降低。從做完衰退實驗的樣品的表面形貌(如圖8所示)中可以看出，表面連續(xù)膜有較明顯的破壞，出現(xiàn)了大量的表面膜碎塊。

圖8 衰退實驗后摩擦材料表面形貌Fig.8 Surface morphology of the friction material after fade section

在摩擦材料中添加聚丙烯腈纖維，在高溫衰退階段，會釋放出更多的氣體小分子，從而進(jìn)一步破壞表面膜的連續(xù)性。對實驗用聚丙烯腈纖維在Ar氣保護(hù)下進(jìn)行差熱及熱重分析(升溫速率5℃/s)，實驗結(jié)果如圖9所示。實驗結(jié)果表明聚丙烯腈纖維在268℃左右發(fā)生較明顯的放熱反應(yīng)，從260℃到460℃之間失重達(dá)到48.5%，在460℃之后失重速率顯著減緩。因此隨聚丙烯腈纖維含量的增加，材料的衰退幅度也有所增大(如圖7(a)所示)。在衰退實驗進(jìn)行一段時間后(第6次制動以后，溫度>400℃，圖7(c))，聚丙烯腈纖維的失重速率顯著降低(如圖9所示)，此外摩擦材料表面的其他有機(jī)成分也相當(dāng)于進(jìn)行了燒蝕[16]，有機(jī)成分已基本炭化，不再有新的氣體分子出現(xiàn)，因此表面膜的連續(xù)性得到一定程度彌補(bǔ)，摩擦因數(shù)又逐漸上升。

圖9 聚丙烯腈纖維DSC/TG曲線Fig.9 DSC/TG curves of PAN fiber

在第二次衰退實驗階段，添加了聚丙烯腈的摩擦材料在初始階段摩擦因數(shù)都略有升高，然后都隨制動溫度的升高而降低，其降幅則隨其含量的增加而增大(如圖7(b)所示)。

添加了聚丙烯腈的摩擦材料在初始階段其摩擦因數(shù)的上升，主要是由于材料與制動盤的真實接觸面積的增加而引起。后續(xù)階段摩擦因數(shù)的一致降低則主要與材料的表面磨損有關(guān)，磨損越大，摩擦因數(shù)越低。如前所述，聚丙烯腈纖維在高溫下發(fā)生炭化分解，強(qiáng)度降低，對摩擦材料中其他成分的纏繞鎖固作用降低，因而形成磨粒磨損，導(dǎo)致材料磨損加劇，進(jìn)而引起衰退幅度加大。

當(dāng)聚丙烯腈纖維含量分別為1%，3%，5%時，由材料斷面圖3中的(a)，(b)，(c)可見，未有明顯的大塊團(tuán)聚現(xiàn)象，聚丙烯腈纖維主要起到協(xié)同纏繞強(qiáng)化作用，因此其第二次衰退的幅度表現(xiàn)相當(dāng)；但當(dāng)其含量繼續(xù)增加達(dá)到7%時，如圖3(d)所示，聚丙烯腈纖維出現(xiàn)較多且較嚴(yán)重的大塊團(tuán)聚現(xiàn)象，團(tuán)聚部位在高溫下會炭化，強(qiáng)度顯著降低，相當(dāng)于進(jìn)一步減少了實際接觸面積，因此其第二次的衰退幅度最大。

2.3.3 對磨損量的影響

不同聚丙烯腈纖維含量的摩擦材料其厚度磨損及質(zhì)量磨損如圖10所示。添加了聚丙烯腈纖維的摩擦材料其磨損量均大于未添加的材料；隨著聚丙烯腈纖維含量的增加，材料的磨損量呈現(xiàn)先降低后略有增加的趨勢。

圖10 不同聚丙烯腈纖維含量的摩擦材料厚度磨損及質(zhì)量磨損Fig.10 Thickness loss and mass loss of the friction materials with different PAN fiber contents

摩擦材料的磨損量主要與高溫階段的磨粒磨損有關(guān)。高溫時，材料中的聚丙烯腈纖維被炭化分解，失去對其他顆粒物的纏繞固結(jié)作用，從基體材料上脫落形成磨粒，因而添加了聚丙烯腈纖維的摩擦材料其磨損量普遍都高于未添加的材料。由圖9聚丙烯腈纖維的DSC/TG曲線可知，其殘?zhí)柯食^50%, 這些殘?zhí)课镆材芷鸬揭欢ǖ睦p繞固結(jié)和黏結(jié)作用。當(dāng)其含量較低時，聚丙烯腈纖維在材料中均勻分散，高溫時會很快被分解炭化，因此隨著聚丙烯腈纖維的增加，材料的磨損量反而有所降低。當(dāng)聚丙烯腈纖維添加至7%時，由于材料中的團(tuán)聚部位又多又粗大，燒蝕后形成大的空隙，減少了實際接觸面積，為了保持剎車的減速度不變，制動壓力會進(jìn)一步增加，導(dǎo)致摩擦膜更容易破壞，從而導(dǎo)致磨損量的增加。

2.4 聚丙烯腈纖維含量對摩擦材料制動噪音的影響

執(zhí)行SAE J2521-2006噪音實驗標(biāo)準(zhǔn)，考察材料在不同制動速率、制動溫度、制動壓力、制動方向等實驗條件下制動噪音的發(fā)生情況，音頻范圍在2000～17000Hz，70dB以上的制動聲音記為制動噪音。實驗報告中噪音發(fā)生概率是指在實驗中發(fā)生制動噪音的制動次數(shù)與總的制動次數(shù)的比值；評分則為LINK實驗臺架根據(jù)不同音頻區(qū)間噪音發(fā)生的概率、分貝值，按照一定計算方式綜合評定給出，發(fā)生概率越高、分貝值越高，評分越低。

不同聚丙烯腈纖維含量的摩擦材料的噪音發(fā)生概率與評分情況如圖11所示，當(dāng)聚丙烯腈纖維含量為1%時，噪音發(fā)生概率最高，評分最低；而隨著含量的進(jìn)一步增大，噪音發(fā)生概率逐漸降低，評分逐漸升高；而當(dāng)聚丙烯腈纖維含量為7%時，其噪音發(fā)生概率又有上升趨勢，評分降低。

圖11 不同聚丙烯腈纖維含量的摩擦材料制動噪音發(fā)生概率及評分Fig.11 Brake noise occurrence of the friction materials with different PAN fiber contents

在聚丙烯腈纖維含量為1%時，由于其容易變形，填充了摩擦材料的一部分氣孔(如表3所示數(shù)據(jù))，而氣孔的存在可改善摩擦材料的聲學(xué)和熱學(xué)性能，氣孔的阻尼作用能夠有效吸收制動時所產(chǎn)生的振動[17]，因此當(dāng)聚丙烯腈纖維含量為1%時，由于其氣孔率的降低，噪音發(fā)生頻率升高，評分降低。

在聚丙烯腈纖維含量增加至3%時，由于其氣孔率明顯增加，因此其噪音發(fā)生頻率有明顯下降，評分上升。聚丙烯腈纖維含量增加至5%時，雖然其氣孔率有所降低，但由于聚丙烯腈纖維本身就具有較豐富的內(nèi)表面積和很高的微孔濃度[11]，能夠增加噪音的反射和吸收，因此噪音表現(xiàn)更好；而在聚丙烯腈纖維含量增加至7%時，由于纖維不能充分分散而大塊結(jié)團(tuán)，材料的氣孔率明顯下降，因此噪音又有所惡化。

3 結(jié)論

(1)隨著聚丙烯腈纖維含量的增加，摩擦材料的密度逐漸降低，而氣孔率、壓縮變形量和內(nèi)剪切強(qiáng)度先升高然后降低，其拐點值都出現(xiàn)在3%左右。

(2)聚丙烯腈纖維含量對材料的名義摩擦因數(shù)影響較小，但會降低材料的抗高溫衰退性能，并且隨著其含量的增多，摩擦因數(shù)的衰退幅度增大；添加聚丙烯腈纖維會提高材料的磨損率，并隨其含量的增加呈先降低后略有增加的趨勢。

(3)適量添加聚丙烯腈纖維有利于抑制噪音的產(chǎn)生，當(dāng)其含量在3%～5%時，噪音表現(xiàn)最佳。

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(本文責(zé)編：解 宏)

Influences of PAN Fiber on Performance of Automobile Friction Materials

LIU Bo-wei1,2,LI Ya-lin2,LIU Yong1,YANG Yang2,TANG Bing2,KUANG Xiang-ming2

(1 Powder Metallurgy Research Institute, Central South University,Changsha 410083,China；2 Hunan Boyun Automobile Brake Materials Co.,Ltd.,Changsha 410205,China)

10.11868/j.issn.1001-4381.2015.001439

TB333

A

1001-4381(2017)10-0103-08

湖南省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)科技攻關(guān)與重大科技成果轉(zhuǎn)化項目(2015GK1015)

2015-11-24；

2017-05-30

李亞林(1987-)，男，碩士，研究方向：汽車摩擦材料，聯(lián)系地址：湖南省長沙市高新開發(fā)區(qū)麓松路500號(410205)，E-mail: lyl0933@163.com