石墨和焦炭在摩擦材料產(chǎn)品的應(yīng)用-青島中孚行貿(mào)易有限公司ppt課件

1、石墨和焦炭在摩擦資料產(chǎn)品的運用撰稿人：Nicholas T. Mares報告人：張世忠 CFMSA 培訓(xùn)班2021.3石墨和焦炭在摩擦資料產(chǎn)品的運用本報告分五部分根本的配方在不同的配方和市場中石墨和焦炭的運用種類 石墨和焦炭在摩擦資料中的功能石墨和焦炭資料的分類幾種有代表性的資料在盤式片的DEA測試半金屬配方金屬纖維金屬粉末摩擦粉焦碳石墨酚醛樹脂重晶石橡膠陶瓷配方酚醛樹脂芳綸 重晶石陶瓷纖維銅纖維腰果殼橡膠二硫化鉬石墨焦碳硫化銻其它的金屬硫化物 鈦酸鉀其它填料NAO 配方各種有機(jī)纖維摩擦粉橡膠石 墨焦碳酚醛樹脂芳綸云母金屬硫化物配方石墨和焦炭在配套產(chǎn)品的運用配套產(chǎn)品半金屬配方陶瓷配方鼓式片燒結(jié)

2、式的人造石墨美國歐盟亞洲85 %65 %70%65 %60%65%20 %15 %20 %50%40 %45 %鱗片石墨美國歐盟亞洲15 %35 %30%35 %40%35%30 %45 %40 %45 %55 %50%隱晶質(zhì)石墨美國歐盟亞洲 5 % 5 % 5 % 5 % 5 % 5 %50 %35 %35 % 5 % 5 % 5 %晶質(zhì)線狀石墨美國歐盟亞洲 5 % 5 % 5 % 5 % 5 % 5 % 5 %5 % 5 %5 %5 %5 %石油焦美國歐盟亞洲90 %95 %95 %95 %95 %85 %80 %90 %90%10 %65 %70%冶金焦美國歐盟亞洲10 %5 %5 %5

3、 %5 % 5 %20 %10 %10 %0 %65 %70%碳素在售后產(chǎn)品的運用售后產(chǎn)品半金屬配方陶瓷配方鼓式片燒結(jié)式人造石墨美國歐盟亞洲75 %50 %60 %60 %50 %65 %10 %10 %20 %40 %40 %45 %鱗片石墨美國歐盟亞洲25 %50 %40 %40 %50 %35 %35 %50 %40 %55 %55 %50%隱晶質(zhì)石墨美國歐盟亞洲 5 % 5 % 5 % 5 % 5 % 5 %55 %40 %35 % 5 % 5 % 5 %晶質(zhì)線狀石墨美國歐盟亞洲 5 % 5 % 5 % 5 % 5 % 5 %隱晶質(zhì)石墨焦碳在摩擦配方中的作用穩(wěn)定摩擦力很高的熱性能，不傷

4、摩擦面 能提高摩擦資料內(nèi)部的孔隙率從而協(xié)助減少噪音可以延伸摩擦資料的壽命焦碳石油焦瀝青焦 冶金焦石油焦煅燒海綿狀石油焦煅燒針狀焦煅燒圓形焦粒度從3英寸到5微米不等。大多數(shù)石油焦，含碳量在99%以上，但是也可以提供含碳量為96%的石油焦。海綿焦形狀針狀焦形狀圓形焦形狀Equal Properties in all directions焦碳性能Type類型Carbon含碳量 Size粒度Pd 6500 psi (g/cc)壓制密度Pd 32500 psi (g/cc)壓制密度Expansion 6500 psi%膨脹率SA (M2/g)表面積SV (g/in3)斯科特容積Tamp. Vol. (c

5、c/g) 振實體積海綿狀 99 20X1001.391.7411.231.6215.060.99海綿狀 99-2001.461.7314.707.828.551.00針狀焦99 20X1001.601.9321.130.2813.401.06針狀焦99-2001.711.9619.960.8710.580.96圓形焦99.5620X1001.371.6815.92.3816.90.87冶金焦92.2220X1001.271.629.980.4311.031.28冶金焦90.78-2001.371.6113.8416.588.381.11如今我們來看看，不同種類的石墨和焦炭資料在一樣的粒度下的性

6、能比較。產(chǎn)品對照20目到100目Type類型Carbon含碳量Pd 6500 psi (g/cc)壓制密度Pd 32500 psi (g/cc)壓制密度Expansion 6500 psi%膨脹率SA (M2/g)表面積SV (g/in3)斯科特容積Tamp. Vol. (cc/g) 振實體積Art Conv針狀石墨99.871.992.2325.50.812.71.17Mold Stk普通石墨99.991.542.01241.212.731.15Graphco石墨化焦99.71.752.21561.713.121.12Amorph隱晶質(zhì)石墨80.11.832.1611.4615.8116.2

7、20.86A FlakeA 鱗片石墨962.172.296.050.689.931.39B FlakeB 鱗片石墨962.142.307.152.007.481.51C FlakeC 鱗片石墨962.132.287.521.407.901.50Sri Lankan斯里蘭卡93.552.202.294.831.5217.600.85Sponge 海綿狀焦991.391.7411.231.6215.060.99Needle針狀焦991.601.9321.130.2813.401.06Met冶金焦92.221.271.629.980.4311.031.28Fluid Coke圓形焦99.561.37

8、1.6815.92.3816.90.87產(chǎn)品對照 -200目Type類型Carbon含碳量Pd 6500 psi (g/cc)壓制密度Pd 32500 psi (g/cc)壓制密度Expansion 6500 psi%膨脹率SA (M2/g)表面積SV (g/in3)斯科特容積Tamp. Vol. (cc/g) 振實體積Art Conv針狀石墨99.81.922.21396.55.701.57Mold Stk普通石墨99.91.722.1116.116.156.291.39Graphco石墨化焦99.81.822.19348.94.391.82Amorph隱晶質(zhì)石墨83.51.812.1612

9、.1819.896.291.32A FlakeA 鱗片石墨962.052.267.442.795.611.65B FlakeB 鱗片石墨962.072.2515.313.675.281.70C FlakeC 鱗片石墨962.072.278.532.617.701.4Sri Lankan斯里蘭卡98.772.042.257.132.506.941.27Sponge 海綿狀焦991.461.7314.707.828.551.00Needle針狀焦991.711.9619.960.8710.580.96Met冶金焦90.781.371.6113.8416.588.381.11灰分分析的對比Type

10、類型Carbon含碳量Ash灰分Al2O3CaOFe2O3K2OMgOMnO2Na2OSiO2Tio2Needle 針狀石墨991%3.711.8881.580.050.090.050.0510.721.41Isotropic普通石墨991%1.360.517.840.210.090.010.315.3762.07Graphco石墨化焦991%8.3919.9112.271.231.270.170.7749.461.55Vein 晶質(zhì)線裝石墨973%2.82.435.670.053.560.120.1354.550.24Amor隱晶質(zhì)石墨8416%24.147.827.852.91.850.1

11、61.0452.431.55Flake A 鱗片石墨964%12.6119.5415.541.358.060.142.538.40.33Flake B 鱗片石墨 964%10.694.1522.381.410.690.362.945.730.37Flake C 鱗片石墨964%52.630.0210.20.10.310.80.0435.530.05Sponge 海綿狀焦991%3.189.4426.381.211.560.162.8110.370.46Needle Coke 針狀焦991%27.293.1725.20.73.530.262.2234.730.61Fluid Coke 圓形焦99

12、1%20.121.59.811.292.810.320.8138.920.84Met Coke冶金焦901%28.351.527.032.070.780.050.4657.881.48測試數(shù)據(jù) 前面我們引見了石墨和焦炭，接下來的幻燈片將展現(xiàn)它們在實踐運用中的測試數(shù)據(jù)?；貧w比力矩回歸比力矩簡稱RST)用來替代以下數(shù)據(jù)中的摩擦系數(shù)(簡稱COFRST不等于COF，但是成比例關(guān)系。單位是Nm/kPa，等于有效的制動轉(zhuǎn)矩除以制動系統(tǒng)的壓力。RST方法是一種簡單化的模型，被格林實驗室所運用。測試內(nèi)容闡明 最常用的半金屬配方中石墨所占的比例大約占17按分量比。盤式剎車片成型后, 運用制動測力計來測試。該部分

13、主要研討用在半金屬配方盤式剎車片的各種石墨和焦炭資料。碳素資料物理和化學(xué)屬性孔隙分析較低的真實密度闡明石墨化焦和針狀焦具有一些孔隙構(gòu)造， DS9019也具有相當(dāng)多的孔隙構(gòu)造。假設(shè)碳素具有的比重是2.2,下面三種資料的內(nèi)孔隙的比重為： Graphco 5.5DS9019 27.3%F108A 4.1%灰份分析半金屬配方 資料成分分量 %體積 %固體光滑劑石墨16.725.0碳填料焦炭6.210.0金屬鐵鐵粉&鋼纖維58.126.0粘結(jié)劑酚醛樹脂8.121.9無機(jī)填料硫酸鋇等7.16.0有機(jī)添加劑腰果和橡膠2.88.2有機(jī)纖維預(yù)成型纖維1.02.9半金屬配方加工過程配方混合:Patterson K

14、elley 混料機(jī)批次分量- 3.2 kg成型:運用成型機(jī)來消費#FMS1 7-D215 盤式剎車片摩擦資料的測試 制動測試由格林實驗室DEA測試完成。測試結(jié)果以詳細(xì)的比力矩為根底在DEA功能測試的最后，經(jīng)過測試比力矩來測試實驗后的摩擦程度。兩輪磨損測試后就可以確定磨損的程度。經(jīng)過檢驗每次制動后的襯片厚度來檢測。根據(jù)制動測試進(jìn)展三次后，得到各種石墨的磨損率。剎車盤的磨損也進(jìn)展測試和闡明。每制動一百萬次，測一次剎車盤的磨損。在測試的開場和終了時，測試剎車盤外表的磨損程度。測試終了后，評價盤式剎車片和剎車盤的總體情況。測試樣品的產(chǎn)生.運用以下兩種方法進(jìn)展預(yù)成型：方法A 2.5 tons/in2 6

15、0 seconds方法B-1.25 tons/in2 10 seconds很明顯方法A比如法B的壓制效果更好，成型越薄強(qiáng)度越高，也就越稱心，這樣在實驗中就不容易粉碎。下面的六種石墨和焦炭資料按照厚度的添加也就是強(qiáng)度的減少陳列順序如下： 4071 SD20/100 F108A Graphco DS9019在方法A中， DS9019的性能很軟，其他資料的強(qiáng)度適中。在方法 B中，一切的資料成型都很軟，石墨化焦和DS9019的強(qiáng)度比其他資料更軟, DS9019最軟。各種資料的厚度的比較DEA測試結(jié)果圖片中的平均摩擦程度清楚闡明了大部分的摩擦性都類似，除了高純度的隱晶質(zhì)石墨具有較高的摩擦性能。下面的幻燈

16、片提供了很多測試過程中摩擦性能的比較。不同溫度的平均摩擦程度在315度和425度的溫度下，各種資料的摩擦程度。SD20/100的磨損程度比4071的要高。4071 的磨損程度跟DS9019石墨化焦很類似，但是它們的在不同的溫度下卻表現(xiàn)處不同的特點。4071具有很好的摩擦穩(wěn)定性，而1155的摩擦損失是最大的。磨損1格林實驗室報告首先概括了15個剎車片的制動測試儀的報告，然后每5個剎車片的分析數(shù)據(jù)，得到最終的平均磨損數(shù)據(jù)。所以這樣的數(shù)據(jù)很有代表性，能闡明磨損測試過程中的摩擦性能的情況。每次制動后磨損磨損21.SD20/100的磨損比4071人造石墨要高。2.石墨化焦和F108A針狀焦的磨損數(shù)據(jù)顯示，其磨損性能跟4071類似。3.DS9019脫硫石墨的磨損跟4071人造石墨和石墨化焦類似。4071人造石墨具有很好的摩擦穩(wěn)定性，1155的磨損最大。摩擦資料磨損1.相比4071， SD20/100的磨損非常高。2.F108A針狀焦跟SD20/100具有類似磨損率。3.石墨化焦跟4071人造石墨具有類似的磨損。 DS9019脫硫石墨在低溫時比4071的磨損要底，在425度時磨損幾乎類似。剎車盤磨損 1剎車盤的厚度的添加和降低都能闡明剎車盤的磨損情況.剎車盤磨損總體來說，以上數(shù)聽闡明剎車盤的磨損不是很大。在很多的情況下，測試末尾，剎車盤凈磨損可以忽略不計。以上的結(jié)果闡明，比如1155，在低溫時