高速列車用合成閘片新型基體樹脂作用機理研究

《高速列車用合成閘片新型基體樹脂作用機理研究》是依託復旦大學，由叢培紅擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：高速列車用合成閘片新型基體樹脂作用機理研究
• 依託單位：復旦大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：叢培紅

項目摘要

運行速度的不斷提高及總體性能的穩定化是當今高速鐵路的發展方向，然而目前我國高速列車制動用合成閘片完全依賴進口，其主要原因在於我國在高性能摩擦材料領域的基礎研究薄弱。項目組在前期工作中從高分子基體的結構設計出發，在國內首次試製成功滿足200km/h高速機車制動用合成閘片。本項目以此套用研究結果為基礎，擬設計合成一種新型基體樹脂，系統研究基體樹脂在熱作用下發生的化學結構、凝聚態結構、熱機械性能等變化規律，及高分子基體與多種無機-有機填料間的相互作用機理，進而試製適用於高速重載的高性能合成閘片，探討其制動機理。本項目的實施可從根本上改變我國高分子摩阻材料主要憑經驗進行組分配伍的現狀，不但具有重要的理論意義，而且理論研究結果可直接用於指導高性能摩擦材料的研製工作，對我國傳統剎車片產業的技術更新和產品換代、提升產品技術含量及強化國際競爭力、保證我國高速鐵路獨立自主發展的空間等方面具有十分重要的意義。

結題摘要

本項目基於有機合成閘片開發中的實際問題，從高分子基體的結構設計出發，採用物理改性和化學改性方法製備了幾種改性酚醛樹脂基體，系統研究了橡膠改性劑的化學結構、含量、性能等對基體的動態力學性能、熱性能和機械性能等的影響。進而以幾種綜合性能優異的改性酚醛樹脂為基體，以混雜纖維為增強纖維，試製了適用於高速重載的高性能合成閘片，系統研究了制動條件下基體樹脂發生的化學結構、凝聚態結構、熱機械性能等變化規律，及高分子基體與多種無機-有機填料間的相互作用機理，探討了有機合成閘片的制動機制。為加速理論研究成果的實際套用，項目組與多個有機合成閘片生產單位（大連機車車輛廠、邾州機車車輛廠、唐山機車車輛廠、南京浦鎮車輛廠等）、鐵道部下屬產品監督檢測單位、裝備部、鐵道科學院等建立了密切合作關係，隨時了解掌握合成閘片產品需求的動態信息，為理論成果套用於實際打下了一定的基礎。得到的主要結果有： （1）與物理改性方法相比，化學改性方法可有效消除橡－塑間相容性較差的問題，是一種更為有效的摩擦材料基體樹脂改性方法。 （2）與二元化學改性樹脂相比，三元化學改性樹脂中含有更多的可調整結構單元，這些結構單元在高速高剪下作用下可有效調整變形功和摩擦功，從而進一步提高了制動閘片的制動穩定性。 （3）以三元化學改性樹脂為基體，混雜纖維為增強劑製備了適用於高速重載電力機車有機合成閘片。該閘片經北京鐵道部產品質量監督檢驗中心機車車輛檢驗站檢測，各項性能滿足歐洲相關標準的要求。以上研究結果發表論文7篇（3篇SCI收錄，4篇EI收錄），正在審稿中的SCI論文2篇，申請專利1件。綜上，項目組全面完成了項目計畫書中制定的所有研究內容，達到了預定的研究目標。