1、石墨和焦炭在摩擦材料产品的应用撰稿人：NicholasT.Mares报告人：张世忠CFMSA培训班2008.3石墨和焦炭在摩擦材料产品的应用 本报告分五部分 基本的配方 在不同的配方和市场中石墨和焦炭的应用种类 石墨和焦炭在摩擦材料中的功能 石墨和焦炭材料的分类 几种有代表性的材料在盘式片的DEA测试 半金属配方金属纤维金属粉末摩擦粉焦碳石墨酚醛树脂重晶石橡胶 陶瓷配方酚醛树脂芳纶重晶石陶瓷纤维铜纤维腰果壳橡胶二硫化钼石墨焦碳硫化锑其它的金属硫化物钛酸钾其它填料 NAO配方各种有机纤维摩擦粉橡胶石墨焦碳酚醛树脂芳纶云母金属硫化物配方石墨和焦炭在配套产品的应用配套产品半金属配方陶瓷配方鼓式片烧结
2、式的人造石墨美国欧盟亚洲85%65%70%65%60%65%20%15%20%50%40%45%鳞片石墨美国欧盟亚洲15%35%30%35%40%35%30%45%40%45%55%50%隐晶质石墨美国欧盟亚洲5%5%5%5%5%5%50%35%35%5%5%5%晶质线状石墨美国欧盟亚洲5%5%5%5%5%5%5%5%5%5%5%5%石油焦美国欧盟亚洲90%95%95%95%95%85%80%90%90%10%65%70%冶金焦美国欧盟亚洲10%5%5%5%5%5%20%10%10%0%65%70%碳素在售后产品的应用售后产品半金属配方陶瓷配方鼓式片烧结式人造石墨美国欧盟亚洲75%50%60%
3、60%50%65%10%10%20%40%40%45%鳞片石墨美国欧盟亚洲25%50%40%40%50%35%35%50%40%55%55%50%隐晶质石墨美国欧盟亚洲5%5%5%5%5%5%55%40%35%5%5%5%晶质线状石墨美国欧盟亚洲5%5%5%5%5%5%隐晶质石墨焦碳在摩擦配方中的作用 稳定摩擦力 很高的热性能， 不伤摩擦面 能提高摩擦材料内部的孔隙率从而帮助减少噪音 可以延长摩擦材料的寿命焦碳 石油焦 沥青焦 冶金焦石油焦 煅烧海绵状石油焦 煅烧针状焦 煅烧圆形焦 粒度从3英寸到5微米不等。 大多数石油焦，含碳量在99%以上，但是也可以提供含碳量为96%的石油焦。海绵焦形态针
4、状焦形态圆形焦形态EqualPropertiesinalldirections焦碳性能Type类型Carbon含碳量Size粒度Pd6500psi(g/cc)压制密度Pd32500psi(g/cc)压制密度Expansion6500psi%膨胀率SA(M2/g)表面积SV(g/in3)斯科特容积Tamp.Vol.(cc/g)振实体积海绵状9920X1001.391.7411.231.6215.060.99海绵状99-2001.461.7314.707.828.551.00针状焦9920X1001.601.9321.130.2813.401.06针状焦99-2001.711.9619.960.8
5、710.580.96圆形焦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 现在我们来看看，不同种类的石墨和焦炭材料在相同的粒度下的性能比较。产品对照20目到100目Type类型Carbon含碳量Pd6500psi(g/cc)压制密度Pd32500psi(g/cc)压制密度Expansion6500psi%膨胀率SA(M2/g)表面积SV(g/in3)斯科特容积Tamp.Vol.(cc/g)振实体积ArtConv针状石墨
6、99.871.992.2325.50.812.71.17MoldStk普通石墨99.991.542.01241.212.731.15Graphco石墨化焦99.71.752.21561.713.121.12Amorph隐晶质石墨80.11.832.1611.4615.8116.220.86AFlakeA鳞片石墨962.172.296.050.689.931.39BFlakeB鳞片石墨962.142.307.152.007.481.51CFlakeC鳞片石墨962.132.287.521.407.901.50SriLankan斯里兰卡93.552.202.294.831.5217.600.85S
7、ponge海绵状焦991.391.7411.231.6215.060.99Needle针状焦991.601.9321.130.2813.401.06Met冶金焦92.221.271.629.980.4311.031.28FluidCoke圆形焦99.561.371.6815.92.3816.90.87产品对照-200目Type类型Carbon含碳量Pd6500psi(g/cc)压制密度Pd32500psi(g/cc)压制密度Expansion6500psi%膨胀率SA(M2/g)表面积SV(g/in3)斯科特容积Tamp.Vol.(cc/g)振实体积ArtConv针状石墨99.81.922.2
8、1396.55.701.57MoldStk普通石墨99.91.722.1116.116.156.291.39Graphco石墨化焦99.81.822.19348.94.391.82Amorph隐晶质石墨83.51.812.1612.1819.896.291.32AFlakeA鳞片石墨962.052.267.442.795.611.65BFlakeB鳞片石墨962.072.2515.313.675.281.70CFlakeC鳞片石墨962.072.278.532.617.701.4SriLankan斯里兰卡98.772.042.257.132.506.941.27Sponge海绵状焦991.46
9、1.7314.707.828.551.00Needle针状焦991.711.9619.960.8710.580.96Met冶金焦90.781.371.6113.8416.588.381.11灰分分析的对比Type类型Carbon含碳量Ash灰分Al2O3CaOFe2O3K2OMgOMnO2Na2OSiO2Tio2Needle针状石墨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%8.3919.9112.271.231.27
10、0.170.7749.461.55Vein晶质线装石墨973%2.82.435.670.053.560.120.1354.550.24Amor隐晶质石墨8416%24.147.827.852.91.850.161.0452.431.55FlakeA鳞片石墨964%12.6119.5415.541.358.060.142.538.40.33FlakeB鳞片石墨964%10.694.1522.381.410.690.362.945.730.37FlakeC鳞片石墨964%52.630.0210.20.10.310.80.0435.530.05Sponge海绵状焦991%3.189.4426.381
11、.211.560.162.8110.370.46NeedleCoke针状焦991%27.293.1725.20.73.530.262.2234.730.61FluidCoke圆形焦991%20.121.59.811.292.810.320.8138.920.84MetCoke冶金焦901%28.351.527.032.070.780.050.4657.881.48测试数据 前面我们介绍了石墨和焦炭，接下来的幻灯片将展示它们在实际应用中的测试数据。回归比力矩 回归比力矩（简称RST)用来替代以下数据中的摩擦系数(简称COF） RST不等于COF，但是成比例关系。单位是Nm/kPa，等于有效的制动
12、转矩除以制动系统的压力。 RST方法是一种简单化的模型，被格林实验室所应用。测试内容说明 最常用的半金属配方中石墨所占的比例大约占17（按重量比）。盘式刹车片成型后,使用制动测力计来测试。 该部分主要研究用在半金属配方盘式刹车片的各种石墨和焦炭材料。碳素材料物理和化学属性孔隙分析较低的真实密度说明石墨化焦和针状焦具有一些孔隙结构，DS9019也具有相当多的孔隙结构。假设碳素具有的比重是2.2,下面三种材料的内孔隙的比重为：Graphco5.5DS901927.3%F108A 4.1%灰份分析半金属配方材料成分重量%体积%固体润滑剂石墨16.725.0碳填料焦炭6.210.0金属铁铁粉&钢纤维5
13、8.126.0粘结剂酚醛树脂8.121.9无机填料硫酸钡等7.16.0有机添加剂腰果和橡胶2.88.2有机纤维预成型纤维1.02.9半金属配方加工过程配方混合:1. PattersonKelley混料机2. 批次重量-3.2kg成型:使用成型机来生产#FMS17136-D215盘式刹车片摩擦材料的测试制动测试由格林实验室DEA测试完成。（测试结果以具体的比力矩为基础）在DEA功能测试的最后，通过测试比力矩来测试试验后的摩擦水平。两轮磨损测试后就可以确定磨损的程度。通过检验每次制动后的衬片厚度来检测。根据制动测试进行三次后，得到各种石墨的磨损率。刹车盘的磨损也进行测试和说明。每制动一百万次，测一
14、次刹车盘的磨损。在测试的开始和结束时，测试刹车盘表面的磨损程度。测试结束后，评估盘式刹车片和刹车盘的总体情况。测试样品的产生.使用以下两种方法进行预成型：方法A2.5tons/in260seconds方法B-1.25tons/in210seconds很明显方法A比方法B的压制效果更好，成型越薄强度越高，也就越满意，这样在试验中就不容易粉碎。下面的六种石墨和焦炭材料按照厚度的增加（也就是强度的减少）排列顺序如下：11554071SD20/100F108AGraphcoDS9019在方法A中，DS9019的性能很软，其他材料的强度适中。在方法B中，所有的材料成型都很软，石墨化焦和DS9019的强度
15、比其他材料更软,DS9019最软。各种材料的厚度的比较DEA测试结果图片中的平均摩擦水平清楚说明了大部分的摩擦性都相似，除了高纯度的隐晶质石墨具有较高的摩擦性能。下面的幻灯片提供了很多测试过程中摩擦性能的比较。不同温度的平均摩擦水平在315度和425度的温度下，各种材料的摩擦水平。SD20/100的磨损程度比4071的要高。4071的磨损程度跟DS9019石墨化焦很相似，但是它们的在不同的温度下却表现处不同的特点。4071具有很好的摩擦稳定性，而1155的摩擦损失是最大的。磨损1格林实验室报告首先概括了15个刹车片的制动测试仪的报告，然后每5个刹车片的分析数据，得到最终的平均磨损数据。所以这样
16、的数据很有代表性，能说明磨损测试过程中的摩擦性能的情况。每次制动后磨损磨损21.SD20/100的磨损比4071人造石墨要高。2.石墨化焦和F108A针状焦的磨损数据显示，其磨损性能跟4071相似。3.DS9019脱硫石墨的磨损跟4071人造石墨和石墨化焦相似。4. 4071人造石墨具有很好的摩擦稳定性，1155的磨损最大。摩擦材料磨损1.相比4071，SD20/100的磨损非常高。2.F108A针状焦跟SD20/100具有相似磨损率。3.石墨化焦跟4071人造石墨具有相似的磨损。DS9019脱硫石墨在低温时比4071的磨损要底，在425度时磨损几乎相似。刹车盘磨损 1刹车盘的厚度的增加和降低
17、都能说明刹车盘的磨损情况.刹车盘磨损总体来说，以上数据说明刹车盘的磨损不是很大。在很多的情况下，测试末尾，刹车盘净磨损可以忽略不计。以上的结果说明，比如1155，在低温时，刹车盘磨损，高温时会在刹车盘表面堆积。F108针状焦的测试结果也能说明该现象。结论 现在您就明白了 所有的石墨都是晶质结构，有润滑作用，可以帮助形成转移膜。 焦碳有助于稳定摩擦性。 现在的摩擦材料生产商都在使用石墨和焦炭材料，对不同粒度和性能的需求，比如反弹性能，可以决定合适的石墨和焦炭中国摩擦密封材料协会提供我们一个跟大家交流的机会。感谢中孚行有限公司的所做的大量的工作。9、静夜四无，荒居旧 。四月-21四月-21Mond
18、ay,April05,202110、雨中黄叶，灯下白人。06:36:2806:36:2806:364/5/20216:36:28AM11、以我独沈久，愧君相 。四月-2106:36:2806:36Apr-2105-Apr-2112、故人江海，几度隔山川。06:36:2806:36:2806:36Monday,April05,202113、乍翻疑梦，相悲各年。四月-21四月-2106:36:2806:36:28April05,202114、他生白，旧国青山。05四月20216:36:28上午06:36:28四月-2115、比不了得就不比，得不到的就不要。四月216:36上午四月-2106:36A
19、pril05,202116、行出成果，工作出富。2021/4/56:36:2806:36:2805April202117、做前，能 四周；做，你只能或者最好沿着以脚起点的射向前。6:36:28上午6:36上午06:36:28四月-219、没有失，只有 停止成功！。四月-21四月-21Monday,April05,202110、很多事情努力了未必有果，但是不努力却什么改也没有。06:36:2806:36:2806:364/5/20216:36:28AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的累。四月-2106:36:2806:36Apr-2105-Apr-2112、世成事，不求其 ，留一份不足，
20、可得无限完美。06:36:2806:36:2806:36Monday,April05,202113、不知香寺，数里入云峰。四月-21四月-2106:36:2806:36:28April05,202114、意志强的人能把世界放在手中像泥一任意揉捏。05四月20216:36:28上午06:36:28四月-2115、楚塞三湘接， 九派通。四月216:36上午四月-2106:36April05,202116、少年十五二十，步行得胡 。2021/4/56:36:2806:36:2805April202117、空山新雨后，天气晚来秋。6:36:28上午6:36上午06:36:28四月-219、柳散和，青山
21、澹吾。四月-21四月-21Monday,April05,202110、 一切好如同和去最杰出的人 。06:36:2806:36:2806:364/5/20216:36:28AM11、越是没有本的就越加自命不凡。四月-2106:36:2806:36Apr-2105-Apr-2112、越是无能的人，越喜挑剔人的儿。06:36:2806:36:2806:36Monday,April05,202113、知人者智，自知者明。人者有力，自者强。四月-21四月-2106:36:2806:36:28April05,202114、意志强的人能把世界放在手中像泥一任意揉捏。05四月20216:36:28上午06:
22、36:28四月-2115、最具挑性的挑莫于提升自我。四月216:36上午四月-2106:36April05,202116、余生活要有意，不要越。2021/4/56:36:2806:36:2805April202117、一个人即使已登上峰，也仍要自强不息。6:36:28上午6:36上午06:36:28四月-21MOMODAPOWERPOINTLoremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Fusceidurnablandit,eleifendnullaac,fringillapurus.Nullaiaculistemporfelisutcursus.感谢您的下载观看家告
