高能制動粉末冶金摩擦材料磨損圖研究

《高能制動粉末冶金摩擦材料磨損圖研究》是依託中南大學，由姚萍屏擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：高能制動粉末冶金摩擦材料磨損圖研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：姚萍屏
• 依託單位：中南大學

項目摘要

飛機、高速列車及風電機組等制動用粉末冶金摩擦材料均處於高能量密度制動狀態，服役工況複雜苛刻，對高能制動粉末冶金摩擦材料的高可靠性及長壽命提出了嚴峻挑戰。然而，目前缺乏可有效指導高能制動粉末冶金摩擦材料的可靠性及耐磨損設計的理論基礎。本項目首次提出在已有新型高能制動粉末冶金摩擦材料的研究與開發基礎上，通過開展摩擦磨損性能主要影響因素歸一化研究，探討關鍵摩擦組元和潤滑組元對材料耐磨損性能的影響機制，探索材料的物理-機械性能與摩擦磨損特性的關聯性，揭示材料的摩擦磨損機理，識別並確定材料的磨損機制，分析磨損機制的轉變規律及條件，建立高能制動粉末冶金摩擦材料的磨損圖，形成該材料設計的基礎資料庫，構建飛機、高速列車和風電機組等用高能制動粉末冶金摩擦材料的磨損壽命預測模型。開展磨損圖的套用研究，為該材料的最佳化設計和安全評估提供理論指導，對高能制動粉末冶金摩擦材料的安全可靠工作具有重要理論和實際套用價值。

結題摘要

套用於高速列車、飛機等高能制動粉末冶金摩擦材料的服役條件複雜苛刻，高速高能對摩擦材料提出了高可靠性及長壽命的要求，而目前尚缺乏有效指導其材料設計、壽命評估及預測的摩擦磨損基礎理論。為此，本項目開展了高能制動粉末冶金摩擦材料的性能測試技術、製備工藝、關鍵影響因素歸一化、高能制動條件下多材料體系的摩擦磨損性能及機理等方面的研究，建立了從微觀到巨觀的測試平台和分析技術，確定了摩擦性能關鍵影響因素的歸一化處理，系統分析了多材料體系在不同條件尤其高能制動下的摩擦磨損性能，識別了磨損機制並對其進行標準化表達，開發了建立磨損圖的計算機軟體，歸納分析實驗數據，構建了高能制動粉末冶金摩擦材料的磨損圖及材料設計資料庫，成功實現了磨損圖套用於高速列車制動粉末冶金摩擦材料的材料設計、壽命評估及預測，驗證了項目首次提出構建高能制動磨損圖的可靠性和有效性，將顯著降低了高能制動粉末冶金摩擦材料的開發時間和成本，項目的開展和所取得的研究結果具有顯著的學術價值及社會經濟效益。