風(fēng)電用銅基粉末冶金摩擦材料制備工藝參數(shù)及其摩擦磨損性能

【摘要】：目前,全球正面臨著能源短缺、環(huán)境污染等日益嚴(yán)重的問(wèn)題,新能源的開(kāi)發(fā)利用已成為各國(guó)解決能源危機(jī)的迫切需要。而風(fēng)能作為一種清潔、無(wú)污染、可再生的新能源,已成為各國(guó)研究和利用的重點(diǎn)之一。風(fēng)電制動(dòng)器是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,制動(dòng)過(guò)程中摩擦材料性能的好壞決定著風(fēng)力發(fā)電的制動(dòng)安全性和發(fā)電效率。因此,研究開(kāi)發(fā)適用于風(fēng)電主軸制動(dòng)器用高性能的銅基粉末冶金摩擦材料,對(duì)于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展和制動(dòng)技術(shù)的提高具有重要的實(shí)際意義。本文采用液氨分解氣保護(hù)熱壓燒結(jié)法,在不同燒結(jié)溫度下制備了風(fēng)電主軸用銅基粉末冶金摩擦材料,從摩擦材料的燒結(jié)溫度出發(fā),結(jié)合試驗(yàn)研究和理論分析,系統(tǒng)地研究了銅基摩擦材料的物理-機(jī)械性能和摩擦磨損性能,探討了其磨損機(jī)理,此外,還通過(guò)1:1風(fēng)電主軸制動(dòng)器慣性試驗(yàn),驗(yàn)證了定速摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本文主要研究工作和結(jié)果如下:(1)根據(jù)摩擦材料的配方,進(jìn)行混料、壓制,在高溫?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行加壓燒結(jié),在不同燒結(jié)溫度下制備得到幾種摩擦材料。對(duì)幾種摩擦材料進(jìn)行了物理機(jī)械性能測(cè)定,認(rèn)識(shí)到了燒結(jié)溫度對(duì)材料的物理機(jī)械性能影響很大,隨著燒結(jié)溫度的升高,密度、硬度、剪切強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度等物理機(jī)械性能呈上升趨勢(shì),當(dāng)燒結(jié)溫度升高至945℃以上時(shí),溫度對(duì)材料的密度和硬度值影響不大。(2)采用定速摩擦試驗(yàn)機(jī)測(cè)定了摩擦材料的摩擦磨損性能,在相同壓力和速度情況下,幾種摩擦材料的摩擦系數(shù)隨著溫度的升高而出現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì),且燒結(jié)溫度對(duì)材料摩擦系數(shù)影響較大,隨著燒結(jié)溫度的升高,材料的抗熱衰退性和恢復(fù)性能并不是單調(diào)遞增的,而是呈現(xiàn)先增后減的變化趨勢(shì)。尤其是945℃燒結(jié)溫度制備的銅基摩擦材料具有良好的抗熱衰退性和恢復(fù)性能;當(dāng)燒結(jié)溫度為980℃時(shí),抗熱衰退性能和恢復(fù)性能變差。(3)幾種燒結(jié)溫度制備的銅基摩擦材料的磨損率出現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì),而且隨著燒結(jié)溫度的提高,摩擦材料的磨損率整體上呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)。在較低溫度時(shí),磨損主要以磨粒磨損為主;在較高溫度下,磨損主要以氧化磨損和疲勞磨損為主。945℃燒結(jié)溫度制備的摩擦材料的磨損率最小,耐磨性能較好;燒結(jié)溫度為880℃的摩擦材料的磨損率最大,耐磨性能較差。(4)采用風(fēng)電主軸制動(dòng)器慣性臺(tái)架試驗(yàn),驗(yàn)證了定速摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,結(jié)果表明,在相同制動(dòng)壓力下,幾種燒結(jié)溫度制備的摩擦材料的摩擦系數(shù)隨著速度的增大而呈逐漸減小的趨勢(shì),磨損率隨著速度的增大均逐漸增大。在低速下,磨損主要以磨粒磨損為主;在高速下,主要以氧化磨損和疲勞磨損為主。945℃制備的摩擦材料的摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性較好,磨損率最低,摩擦磨損性能最好。而燒結(jié)溫度為980℃時(shí),材料的摩擦磨損性能變差。臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果與定速摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測(cè)得的摩擦磨損性能結(jié)果基本一致。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電主軸制動(dòng)器 銅基粉末冶金摩擦材料 燒結(jié)溫度 摩擦磨損性能 慣性試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM315
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-26
• 1.1 課題來(lái)源及選題意義10-12
• 1.1.1 課題來(lái)源10
• 1.1.2 選題意義10-12
• 1.2 風(fēng)力發(fā)電12-16
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)12-14
• 1.2.2 風(fēng)電主軸制動(dòng)器用摩擦材料14-16
• 1.3 摩擦材料16-21
• 1.3.1 對(duì)摩擦材料的性能要求16-18
• 1.3.2 粉末冶金摩擦材料18-21
• 1.4 摩擦磨損21-24
• 1.4.1 摩擦21-22
• 1.4.2 磨損22-24
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容24-25
• 1.6 本章小結(jié)25-26
• 第2章 銅基粉末冶金摩擦材料制備及性能26-37
• 2.1 銅基粉末冶金摩擦材料組成及制備26-29
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料26
• 2.1.2 主要試驗(yàn)設(shè)備26-28
• 2.1.3 試樣制備方法28-29
• 2.2 摩擦材料性能檢測(cè)試驗(yàn)方案29-30
• 2.3 銅基粉末冶金摩擦材料的性能30-35
• 2.3.1 密度30-31
• 2.3.2 機(jī)械性能31-32
• 2.3.3 摩擦磨損性能32-34
• 2.3.4 微觀表面形貌34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-37
• 第3章 燒結(jié)溫度對(duì)摩擦材料物理機(jī)械性能及組織結(jié)構(gòu)影響37-46
• 3.1 燒結(jié)溫度對(duì)摩擦材料密度的影響37-38
• 3.2 燒結(jié)溫度對(duì)摩擦材料硬度的影響38-39
• 3.3 燒結(jié)溫度對(duì)摩擦材料剪切強(qiáng)度的影響39-41
• 3.4 燒結(jié)溫度對(duì)摩擦材料抗壓強(qiáng)度的影響41-42
• 3.5 燒結(jié)溫度對(duì)摩擦材料組織結(jié)構(gòu)的影響42-44
• 3.6 本章小結(jié)44-46
• 第4章 燒結(jié)溫度對(duì)摩擦材料的摩擦磨損性能影響46-64
• 4.1 燒結(jié)溫度對(duì)摩擦材料摩擦性能的影響46-50
• 4.2 燒結(jié)溫度對(duì)摩擦材料的磨損性能影響50-56
• 4.3 磨損表面和磨屑形貌分析56-62
• 4.4 本章小結(jié)62-64
• 第5章 慣性試驗(yàn)臺(tái)64-77
• 5.1 風(fēng)電主軸制動(dòng)器慣性試驗(yàn)64-69
• 5.2 速度對(duì)摩擦材料摩擦性能的影響69-71
• 5.3 速度對(duì)摩擦材料磨損性能的影響71-73
• 5.4 磨損表面形貌分析73-75
• 5.5 本章小結(jié)75-77
• 第6章 結(jié)論與展望77-80
• 6.1 結(jié)論77-79
• 6.2 展望79-80
• 致謝80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果85

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來(lái)了解更多相關(guān)內(nèi)容

Cr-Fe為摩擦組元的銅基粉末冶金摩擦材料的摩擦磨損性能    趙翔;郝俊杰;彭坤;于瀟;裴廣林;

國(guó)外海上風(fēng)電的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)與展望    陳建東;王晶;

陶瓷基摩擦材料及其摩擦副溫度場(chǎng)研究    周啟興

適用于農(nóng)網(wǎng)的中小功率風(fēng)力發(fā)電電源研究    汪洋;成立;

風(fēng)輪機(jī)特性的模擬    荊龍;王昕;汪至中;

變速恒頻雙饋異步發(fā)電機(jī)組的控制技術(shù)    劉尹霞;劉峰;

雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)調(diào)速風(fēng)力機(jī)    魏毅立,李華德,吳振奎,尚德舜

基于電力電子變流技術(shù)的風(fēng)力能源變換系統(tǒng)    趙莉;劉連根;宋平崗;

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組    唐建平;王立鵬;

變頻技術(shù)在變速恒頻異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用    苑國(guó)鋒;李永東;

VACON變頻器在直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)獨(dú)立變槳中的應(yīng)用可行性分析    高志剛;李建林;張雷;張麗娜;

風(fēng)光柴互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)控制策略的研究    尹靜;張慶范;劉暢;

并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展    耿華;周宏林;

我國(guó)高原地區(qū)風(fēng)力發(fā)電研究    繆江豫;邢瑞鵬;

積分模糊滑模控制在變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的應(yīng)用    楊錫運(yùn);劉欣然;

新型空調(diào)柜的創(chuàng)新設(shè)計(jì)    陳炯;

可再生能源中的控制與電力電子技術(shù)    吳捷;楊金明;楊俊華;

水平軸螺旋槳式海流能發(fā)電技術(shù)研究    李偉;林勇剛;劉宏偉;馬舜;

60kW潮流能發(fā)電機(jī)組研制    李偉;劉宏偉;林勇剛;張大海;石茂順;

潔凈能源發(fā)電裝置的研究與設(shè)計(jì)    高金波;劉暢;

基于矢量控制的雙饋發(fā)電機(jī)系統(tǒng)    耿秀明;劉慧博;張遇杰;

基于虛擬儀器的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷平臺(tái)設(shè)計(jì)    羌予踐;堵俊;華亮;時(shí)維俊;

箱體在軸向力作用下的變形分析及控制    曹云;黃永平;王雄厚;杜木信;

無(wú)刷雙饋電機(jī)建模及智能控制策略研究    邵宗凱

變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)故障特性與保護(hù)技術(shù)研究    撖奧洋

風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的分析、控制與優(yōu)化方法研究    吳定會(huì)

浮力擺式波浪能發(fā)電裝置關(guān)鍵技術(shù)研究    張大海

大型風(fēng)電機(jī)組變槳距控制策略研究    王哲

永磁式直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組控制技術(shù)研究    劉穎明

雙饋風(fēng)電機(jī)組模型預(yù)測(cè)控制研究    井艷軍

大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)群聯(lián)網(wǎng)的源網(wǎng)協(xié)調(diào)性研究    崔楊

兆瓦級(jí)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵技術(shù)研究    葛俊旭

直驅(qū)式永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)Boost斬波—三電平變換器控制    谷鑫

風(fēng)機(jī)主軸制動(dòng)器摩擦副熱—力耦合有限元分析    胡育勇

盤(pán)式制動(dòng)器應(yīng)力場(chǎng)與溫度場(chǎng)多場(chǎng)耦合的數(shù)值模擬    宋濤

鈦酸鉀晶須改性纖維編織制動(dòng)帶的摩擦磨損性能研究    袁玉敏;丁旭;潘陽(yáng);游明琳;

燒結(jié)金屬摩擦材料及其工藝研究的發(fā)展    黃瑞芬,劉淑英

陶瓷纖維含量對(duì)一種紙基摩擦材料性能的影響    楊國(guó)盛;李賀軍;付業(yè)偉;費(fèi)杰;張翔;楊化龍;

銅纖維/芳綸漿粕混雜增強(qiáng)摩擦材料的沖擊性能研究    王雪明;張佐光;李敏;張大興;孫志杰;

風(fēng)力發(fā)電及其技術(shù)發(fā)展綜述    李軍軍;吳政球;譚勛瓊;陳波;

石墨、SiO_2在銅基摩擦材料基體中的摩擦學(xué)行為研究    李世鵬,熊翔,姚萍屏,喬衛(wèi)東

摩擦組元對(duì)粉末冶金摩擦材料摩擦性能的影響    白同慶;王秀飛;鐘志剛;李東生;

燒結(jié)溫度對(duì)鐵基粉末冶金航空剎車(chē)材料組織的影響    姚萍屏;張忠義;汪琳;熊翔;何俊;李紅梅;

飛機(jī)制動(dòng)過(guò)程中剎車(chē)副溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬    周萍;簡(jiǎn)正柱;姚萍屏;

不同纖維含量的炭/炭復(fù)合材料制動(dòng)時(shí)的溫度場(chǎng)    梁月明;徐惠娟;易茂中;

多纖維混雜增強(qiáng)復(fù)合磨擦材料的研制    林偉

反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷摩擦磨損性能研究    劉敏

反應(yīng)熔體浸滲法制備C/SiC摩阻材料的結(jié)構(gòu)與性能    姜廣鵬

制備工藝對(duì)鐵基粉末冶金航空剎車(chē)材料組織與性能的影響    張忠義

晶須復(fù)合材料增強(qiáng)耐磨性能的研究及其應(yīng)用    栗利濤

熱力耦合條件下PTFE基復(fù)合材料摩擦溫度場(chǎng)的數(shù)值分析    林子鈞

汽車(chē)摩擦材料的變革與非石棉摩擦材料的發(fā)展    李紹忠

組合摩擦材料研究    呂亞非

工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家摩擦材料發(fā)展動(dòng)態(tài)    羅一新

粉末冶金摩擦材料在鍛壓機(jī)床上的應(yīng)用    蔣永才

蛭石作摩擦材料    新新

車(chē)用摩擦材料的摩擦學(xué)研究進(jìn)展    張明喆,劉勇兵,楊曉紅

我國(guó)汽車(chē)摩擦材料的現(xiàn)狀與發(fā)展    俞忠新,黃雅倫,王來(lái)芝

摩擦材料的研究現(xiàn)狀    曾澤斌,田達(dá)晰

我國(guó)汽車(chē)摩擦材料的發(fā)展對(duì)策與建議    苑金生

樹(shù)脂粒度對(duì)半金屬摩擦材料的影響    劉愛(ài)萍,徐粉云,李度成

國(guó)際高性能摩擦材料的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)    史寶平;

中國(guó)粉末冶金摩擦材料工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策    孟學(xué)明;

硅灰石/海泡石纖維混雜增強(qiáng)摩擦材料的摩擦學(xué)行為    王云鵬;馬云海;佟金;楊亞洲;

摩擦材料國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)最新動(dòng)態(tài)    江世履;

摩擦顆粒在摩擦材料中的應(yīng)用    徐仁泉;周惠昌;

合成摩擦材料的彈性模量對(duì)車(chē)輪熱裂影響的研究    梁志才;

專(zhuān)用酚醛樹(shù)脂特性及對(duì)摩擦材料性能的影響    趙持中;

拋光氧化鋁在摩擦材料中的應(yīng)用    徐仁泉;周紀(jì)冬;陳旭曄;王海東;

類(lèi)陶瓷耐高溫摩擦材料的研究    施儉亮;付業(yè)偉;朱文婷;費(fèi)杰;

玻纖摩擦材料發(fā)展前景探視    曾天卷;

湖北棗陽(yáng)成第二大摩擦材料生產(chǎn)基地    特約記者鄧大貴 駐湖北記者李文聰

開(kāi)發(fā)高性能摩擦材料迫在眉睫    曹獻(xiàn)坤 姚安佑

老手新手角力中都成強(qiáng)手    本報(bào)記者 馮淑娟

摩擦材料向非金屬化方向發(fā)展    本報(bào)記者 馮淑娟

中國(guó)邁向世界摩擦材料大國(guó)    記者 潘杰

杭城摩擦材料100%股權(quán)13185萬(wàn)元成功轉(zhuǎn)讓    鐘志敏

故城縣摩擦材料行業(yè)2009年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況分析    故城縣工業(yè)經(jīng)濟(jì)聯(lián)合會(huì)

剎車(chē)片，別與國(guó)際市場(chǎng)摩擦    本報(bào)記者 鄺小平

小行業(yè)大作為    本報(bào)記者 潘杰

以人為本崇尚環(huán)保    中國(guó)摩擦密封材料協(xié)會(huì)　譚康

Fe-Al金屬間化合物基摩擦材料制備與摩擦磨損機(jī)制研究    馬洪濤

制動(dòng)摩擦材料的性能評(píng)價(jià)、環(huán)境友好性和摩擦機(jī)理研究    員榮平

陶瓷纖維摩擦材料的制備及摩擦機(jī)制研究    韓野

超聲驅(qū)動(dòng)微摩擦機(jī)理分析及各向異性摩擦材料研究    曲焱炎

摩擦材料縮比試驗(yàn)原理及試驗(yàn)方法和測(cè)試設(shè)備研究    趙小樓

高鐵制動(dòng)用粉末冶金摩擦材料的制備及性能研究    王曄

銅包鐵（Fe-20Cu）基摩擦材料的組織及性能研究    付傳起

樹(shù)脂基復(fù)合摩擦材料摩擦磨損機(jī)理研究及有限元模擬    吳耀慶

真空低溫下超聲馬達(dá)性能及其摩擦材料的研究    田秀

混雜纖維增強(qiáng)陶瓷基摩擦材料及其性能研究    王發(fā)輝

抗衰退非石棉盤(pán)式摩擦材料的研究    包闊

新型高性能摩擦材料的研究    楊曉燕

擬蜂巢結(jié)構(gòu)摩擦材料研究    孫喜龍

摩擦材料的溫度場(chǎng)及其摩擦性能研究    劉美玲

環(huán)保型高性能摩擦材料研究    余建洋

類(lèi)細(xì)胞結(jié)構(gòu)摩擦材料的研究    李永奇

磨料對(duì)陶瓷摩擦材料摩擦性能的影響    焦龍

低噪聲摩擦材料的優(yōu)化方法研究    茍澤明

碳纖維增強(qiáng)摩擦材料性能的研究    楊洋

基于造粒技術(shù)的仿生摩擦材料研究    王寶剛