新型风力发电机制动片材料研制

新型风力发电机制动片材料研制,本文研究内容,1 镁基复合材料的优点2 制取镁基复合材料的方法3 SiC晶须处理方法4 试样性能测试和微观形貌的观察结果5 结论展望,选题背景,增强体选用SiC晶须Al2O3颗粒增强体，3Mg+Al2O3=2Al+3MgO硅烷偶联剂处理SiC晶须解决SiC晶须因团聚作用而阻碍其在复合材料中的均匀分布,镁基复合材料,粉末冶金法制取镁基复合材料,优 点(1) 烧结或热等静压温度低于金属熔点，因而，由于高温引起的增强材料与金属基体界面反应较少，减小界面反应对复合材料性能的影响。同时，可以通过烧结及热等静压时的温度、压力和时间等工艺参数来控制界面反应；(2) 可以根据所设计的金属基复合材料的性能要求。使增强体(纤维、颗粒、和晶须)与基体金属粉末以任意比例混合；(3) 可以降低增强体与基体相互湿润的要求，也降低增强体与基体粉末的密度差要求，能使颗粒或晶须均匀分布在金属基复合材料的基体中；(4) 粉末冶金法制备的金属基复合材料可以通过传统金属加工方法进行二次加工，进一步提高性能和尺寸精度,SiC晶须处理方法,处理过的SiC晶须,未处理的SiC晶须,实验设备,RYJ-2000型真空烧结机,实验设备,正置摄影仪和三维混料机,烧结摩擦磨损试样和压缩式样模具图,摩擦磨损试样模具图 压缩试样模具图,压缩试样力学性能测试,5%SiC含量镁基复合材料的力学测试图,压缩试样力学性能测试,10%SiC含量镁基复合材料的力学测试图,压缩试样力学性能测试,15%SiC含量镁基复合材料的力学测试图,压缩试样力学性能测试,20%SiC含量镁基复合材料的力学测试图,四种百分配比硬度值的柱状图,如下图所示,轻载时摩擦磨损试样的围观形貌,5%SiC含量 10%SiC含量,轻载时摩擦磨损试样的围观形貌,15%SiC含量 20%SiC含量,重载时摩擦磨损试样的围观形貌,5%SiC含量 10%SiC含量,重载时摩擦磨损试样的围观形貌,15%SiC含量 20%SiC含量,磨损 机制,加入碳化硅后，磨损机制主要是磨粒磨损，同时存在脆性剥落和氧化磨损。随着SiC含量的增多，粘着磨损越来越不明显，磨粒磨损和脆性剥落所占的份量逐渐变大。加入SiC后材料的硬度有所提高，强度有一定的增强，在SiC粒子未被剥落或未破碎以前，复合材料存在两个磨损面，凸起的一个是由碳化硅，磨屑，氧化物组成，试样与对磨环接触后，坚硬的SiC粒子则凸出于材料表面而承受大部分载荷，避免镁基体与对磨环直接接触，从而提高镁合金的耐磨性。SiC含量增多，增强体与基体的界面处往往容易产生裂纹，材料的孔洞和裂纹增多，磨损时的剥落明显，剥落的硬颗粒又作为磨粒加剧了磨粒磨损。,结 论,(1) 对于压缩烧结试样来说，10%SiC含量的 综合力学性能比其他三种百分配比的材料 性能好；(2) 对于摩擦磨损试样来说，在轻载20N的情况下，5%SiC含量的镁基复合材料的摩擦磨损性能好；(3) 对于摩擦磨损试样来说，在重载40N的情况下，15%SiC含量的镁基复合材料的摩擦磨损性能好。,展 望,(1) 摩擦时产生振动的原因分析；(2) 制动片摩擦材料中加入增强相最合适的百分含量；(3) 具有减震层的摩擦材料的抗震和除噪研究；(4) 摩擦材料的高温冲击及冲击磨损性能研究；