陳霞，梅啟林，張景潔，孟盼，范珊珊

（武漢理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，武漢 430070）

長(zhǎng)石粉對(duì)酚醛樹(shù)脂基摩擦材料性能的影響*

陳霞，梅啟林，張景潔，孟盼，范珊珊

（武漢理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，武漢 430070）

采用熱壓成型工藝制備混雜纖維增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂基摩擦材料，在定速式摩擦試驗(yàn)機(jī)和萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上研究了不同長(zhǎng)石粉含量對(duì)材料摩擦磨損性能和力學(xué)性能的影響，借助掃描電子顯微鏡觀察磨損表面形貌并分析其磨損機(jī)理。結(jié)果表明，長(zhǎng)石粉的加入對(duì)材料的力學(xué)性能有明顯改善，相比于無(wú)長(zhǎng)石粉的材料，當(dāng)長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%時(shí)，材料的彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度和洛氏硬度分別提高17.76%，10.62%，15.75%，7.81%和5.24%，但密度降低6.34%。且長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%時(shí)摩擦材料摩擦磨損性能最佳，100℃時(shí)的摩擦系數(shù)高達(dá)0.51，且磨損率最低，為1.2×10-8cm3/（N·m）；其磨損機(jī)制從200℃時(shí)的粘著磨損轉(zhuǎn)變?yōu)?00℃時(shí)的典型磨粒磨損。

長(zhǎng)石粉；混雜纖維增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂；摩擦材料；摩擦磨損性能；力學(xué)性能；磨損機(jī)理

摩擦材料廣泛應(yīng)用于汽車、火車、飛機(jī)等交通工具的制動(dòng)器和離合器摩擦片上［1］，是非常重要的組成零件。一般而言，摩擦材料中包含的組分根據(jù)功能作用主要可以分為四大類：粘結(jié)劑、增強(qiáng)纖維、摩擦性能調(diào)節(jié)劑和填料［2］。在摩擦材料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用中，國(guó)內(nèi)外學(xué)者把更多注意力放在對(duì)粘結(jié)劑［3-5］和混雜纖維［6-7］的研究方面，而對(duì)摩擦性能調(diào)節(jié)劑的研究很少。摩擦性能調(diào)節(jié)劑的主要作用是多方面地調(diào)節(jié)摩擦材料的摩擦磨損性能、熱穩(wěn)定性能和工作穩(wěn)定性能［8-9］，穩(wěn)定摩擦系數(shù)，降低磨損率，提高制品的壽命，減少制動(dòng)噪音，促進(jìn)摩擦材料達(dá)到實(shí)際使用條件下制動(dòng)和傳動(dòng)功能的要求［10］。根據(jù)摩擦性能調(diào)節(jié)劑作用的不同，可分為增摩劑與減摩劑［11-12］。常用的增摩劑有ZrSiO4，ZrO2，Al2O3和SiC，其莫氏硬度高達(dá)7～9，屬于高硬度材料，容易加劇對(duì)偶盤(pán)的磨損，影響制品和對(duì)偶盤(pán)的使用壽命［13］。

長(zhǎng)石粉的莫氏硬度為6，硬度適中，價(jià)格便宜，增摩效果良好，并且在提高摩擦系數(shù)的同時(shí)對(duì)對(duì)偶件的磨損較小，是一種具有應(yīng)用前景的磨料。國(guó)內(nèi)外的研究表明［14］，長(zhǎng)石粉可改善摩擦材料的力學(xué)性能（如沖擊性能），顯著提高摩擦系數(shù)。但總體說(shuō)來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)于長(zhǎng)石粉改性摩擦材料性能影響的報(bào)道偏少。王宏亮等［14］研究證明，由于鉀長(zhǎng)石的高比熱，可提高酚醛樹(shù)脂基摩擦材料的抗熱衰退性能，但是對(duì)于其配比對(duì)摩擦材料的力學(xué)性能研究不夠充分，尤其是對(duì)彎曲性能、壓縮性能和剪切性能并未進(jìn)行探究，對(duì)摩擦磨損機(jī)理的分析也不夠充分，特別是對(duì)材料磨損前后以及不同溫度的磨損表面形貌的對(duì)比分析方面尤為欠缺?；诖耍P者通過(guò)調(diào)節(jié)長(zhǎng)石粉配比，系統(tǒng)地探究了長(zhǎng)石粉含量對(duì)混雜纖維增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂基摩擦材料摩擦磨損性能和力學(xué)性能的影響規(guī)律，并對(duì)磨損表面進(jìn)行了分析，以期對(duì)長(zhǎng)石粉改性摩擦材料的配方設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)參考。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要原材料

改性酚醛樹(shù)脂：PR-50099，南通住友電木有限公司；

丁腈橡膠：NANCAR2845，丙烯腈含量45%，臺(tái)灣南帝化學(xué)工業(yè)公司；

纖維素纖維：長(zhǎng)度1～2 mm，常州宏泰摩擦材料有限公司；

芳綸漿粕：8F1857-979A，美國(guó)杜邦公司；

硅灰棉：長(zhǎng)徑比≥18∶1，黃石鑫溢礦產(chǎn)有限公司；

陶瓷纖維：MF-01-II，常州宏泰摩擦材料有限公司；

長(zhǎng)石粉：粒徑44 μm，大冶市旺平摩擦材料廠；

土狀石墨：固定碳含量80%，青島晨陽(yáng)石墨有限公司；

腰果油摩擦粉：粒徑420～149 μm，龍海嘉時(shí)摩擦材料廠；

重晶石：粒徑44 μm，大冶市旺平摩擦材料廠；

膨潤(rùn)土：粒徑44 μm，銅陵市豐潤(rùn)膨潤(rùn)土礦業(yè)有限公司。

1.2主要儀器與設(shè)備

開(kāi)煉機(jī)：SK-160型，蘇州東君橡膠機(jī)械廠；

四柱液壓機(jī)：THP39-10000E型，天津市鍛壓機(jī)床廠；

烘箱：ZQ型，鹽城市自強(qiáng)化纖機(jī)械有限公司；

定速式摩擦試驗(yàn)機(jī)：XD-MSM型，咸陽(yáng)新益摩擦密封設(shè)備有限公司；

塑料洛氏硬度計(jì)：XHR-150型，上海雙旭電子有限公司；

數(shù)顯電子式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)：WDS-20型，濟(jì)南凱銳機(jī)械設(shè)備有限公司；

簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)機(jī)：XJJ-5J型，上海拓豐儀器科技有限公司；

掃描電子顯微鏡（SEM）：JSM-5610LV型，日本電子株式會(huì)社。

1.3摩擦材料試樣的制備

以改性酚醛樹(shù)脂、丁腈橡膠作為粘結(jié)劑，纖維素纖維、芳綸漿粕、硅灰棉和陶瓷纖維作為增強(qiáng)纖維，長(zhǎng)石粉、土狀石墨和腰果油摩擦粉作為摩擦性能調(diào)節(jié)劑，重晶石、膨潤(rùn)土等作為填料，再加入橡膠配合劑（包括防老劑、促進(jìn)劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、硫化劑等），制備酚醛樹(shù)脂基摩擦材料。

保持改性酚醛樹(shù)脂、丁腈橡膠及橡膠配合劑、增強(qiáng)纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為12%，18%，23%，土狀石墨、腰果油摩擦粉與重晶石等的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31%，同時(shí)調(diào)節(jié)長(zhǎng)石粉和膨潤(rùn)土含量（膨潤(rùn)土作為空間填料，主要是降低成本，對(duì)摩擦材料的摩擦磨損性能影響極?。唧w為，依次增加長(zhǎng)石粉含量和減少膨潤(rùn)土含量，長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0%，3%，6%和9%，相應(yīng)地，膨潤(rùn)土質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為16%，13%，10%和7%，即保持長(zhǎng)石粉和膨潤(rùn)土的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為16%，制得具有4種不同配比的摩擦材料試樣。

采用干法熱壓工藝制備試樣，將各原料（不含丁腈橡膠）按照上述配比進(jìn)行配料，在攪拌機(jī)中攪拌10 min，得到混合料。再將丁腈橡膠與橡膠配合劑加入開(kāi)煉機(jī)中混煉，開(kāi)煉機(jī)前輥溫度為50℃、后輥溫度為45℃，待橡膠軟化后，加入混合料與其混煉均勻，拉制成條，裁剪至合適尺寸裝入模具，在液壓機(jī)中熱壓成型，溫度170℃，壓力22 MPa，保壓400 s，在保壓開(kāi)始時(shí)的2 min內(nèi)釋放3次壓力，間隔時(shí)間15 s。最后，將試樣在烘箱中分段熱處理：120℃，2 h；140℃，2 h；160℃，3 h；170℃，3 h，然后降溫至100℃，保溫2 h后冷卻至室溫，得到摩擦材料試樣。

1.4性能測(cè)試

彎曲強(qiáng)度按GB/T 5764-2011測(cè)試，試樣尺寸為55 mm×15 mm×6 mm；

壓縮強(qiáng)度按GB/T 7314-2005測(cè)試，試樣尺寸為10 mm×10 mm×10 mm；

剪切強(qiáng)度按GB/T 1700-2001測(cè)試，試樣尺寸為120 mm×15 mm×10 mm；

沖擊強(qiáng)度按GB/T 5763-2008測(cè)試，試樣尺寸為70 mm×10 mm×6 mm；

洛氏硬度按GB/T 5766-2007測(cè)試；

測(cè)試試樣的質(zhì)量和體積，計(jì)算其密度；

摩擦磨損性能測(cè)試：根據(jù)GB 5763-2008進(jìn)行測(cè)試，對(duì)偶材質(zhì)選擇HT250鋼（布氏硬度為209），試樣尺寸為25 mm×25 mm× （6±1） mm，轉(zhuǎn)速為480 r/min，壓緊力為0.98 MPa，以50℃為溫度間隔，從100℃升至300℃，每個(gè)設(shè)定溫度（100，150，200，250℃和300℃）下旋轉(zhuǎn)5 000轉(zhuǎn)，在間隔溫度時(shí)記錄試樣的摩擦系數(shù)，并用千分尺測(cè)定試樣的厚度并輸入測(cè)定程序從而得到磨損率；

采用SEM對(duì)試樣磨損前后的表面進(jìn)行微觀形貌分析，電壓為25 kV。

2　結(jié)果與討論

2.1摩擦材料的力學(xué)性能

表1為采用不同含量的長(zhǎng)石粉制得的摩擦材料的力學(xué)和物理性能測(cè)試結(jié)果。

表1　摩擦材料的力學(xué)和物理性能測(cè)試結(jié)果

由表1可以看出，加入長(zhǎng)石粉可以提高摩擦材料的力學(xué)性能和洛氏硬度，而降低了材料的密度。當(dāng)長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%時(shí)，摩擦材料的彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和洛氏硬度分別為49.34 MPa，83.34 MPa，30.14 MPa，18.09 kJ/m2和92.4，相比無(wú)長(zhǎng)石粉的材料，分別提高了17.76%，10.62%，15.75%，7.81%和5.24%，而密度下降至1.92 g/cm3，下降了6.34%；當(dāng)長(zhǎng)石粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加到9%時(shí)，摩擦材料的彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和洛氏硬度達(dá)到最大值，分別為51.53 MPa，95.37 MPa，30.67 MPa，19.59 kJ/m2和97.2，相比無(wú)長(zhǎng)石粉的材料，分別提高了22.98%，26.59%，17.78%，16.75%和10.71%，而密度下降到1.88 g/cm3，下降了8.29%。由于長(zhǎng)石粉具有獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)，使長(zhǎng)石粉與樹(shù)脂基體之間有良好的相容性，能形成良好的界面結(jié)合層，促使彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度得到明顯改善。而剪切強(qiáng)度增加，主要是因?yàn)殚L(zhǎng)石粉的硬度大，其在與對(duì)偶表面進(jìn)行滑動(dòng)摩擦?xí)r，嵌入對(duì)偶表面的深度深，產(chǎn)生的剪切力大，剪切強(qiáng)度也高。試樣密度降低是由于長(zhǎng)石粉的密度（2.4 g/cm3）小于替代它的膨潤(rùn)土的密度（4.5 g/cm3），使制得的摩擦材料的密度減小。硬度增加是由于長(zhǎng)石粉的洛氏硬度（達(dá)到6）遠(yuǎn)大于替代它的膨潤(rùn)土的洛氏硬度（僅為2.3）。

2.2摩擦材料的摩擦磨損性能

溫度對(duì)不同長(zhǎng)石粉含量的摩擦材料摩擦系數(shù)和磨損率的影響分別見(jiàn)圖1、圖2。

圖1　溫度對(duì)不同長(zhǎng)石粉含量的摩擦材料摩擦系數(shù)的影響

圖2　溫度對(duì)不同長(zhǎng)石粉含量的摩擦材料磨損率的影響

從圖1可以看出，溫度對(duì)不同長(zhǎng)石粉含量的摩擦材料的摩擦系數(shù)有著明顯的影響。在100～200℃，添加了長(zhǎng)石粉的摩擦材料在各溫度點(diǎn)的摩擦系數(shù)均比沒(méi)有添加長(zhǎng)石粉的材料要高，且長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%和9%的材料的摩擦系數(shù)高于長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的材料的摩擦系數(shù)，長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的材料的摩擦系數(shù)高于長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%的材料的摩擦系數(shù)；在100℃時(shí)長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的材料的摩擦系數(shù)高達(dá)0.51。在高溫段250～300℃，4種摩擦材料的摩擦系數(shù)差別不大，均在0.52左右，且從250℃到300℃，摩擦系數(shù)下降趨勢(shì)較小，熱衰退不明顯。

由以上可知，在100～200℃，隨著長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)從0%→3%→6%變化時(shí)，摩擦材料的摩擦系數(shù)在各溫度下隨著長(zhǎng)石粉含量的增加而增大，表明添加長(zhǎng)石粉可以提高材料的中低溫摩擦系數(shù)，依據(jù)粘著摩擦理論［15］，耐磨的長(zhǎng)石粉顆粒使摩擦材料與對(duì)偶盤(pán)在摩擦過(guò)程中，摩擦表面的“嵌入點(diǎn)”增多，嵌入深度也增加，從而剪切力得到提高，故摩擦系數(shù)增加。而當(dāng)長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)從6%增至9%時(shí)，材料的摩擦系數(shù)隨著長(zhǎng)石粉含量的增加反而下降，這是由于過(guò)量長(zhǎng)石粉的加入，使樹(shù)脂與長(zhǎng)石粉的相對(duì)比例降低，造成樹(shù)脂基體對(duì)長(zhǎng)石粉的粘結(jié)作用下降，摩擦系數(shù)降低。說(shuō)明長(zhǎng)石粉作為硬質(zhì)填料，用量不宜過(guò)大，適宜的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%。而在高溫下，長(zhǎng)石粉對(duì)摩擦材料摩擦系數(shù)的影響較小。

從圖2可以看出，4條曲線都呈單調(diào)上升趨勢(shì)，摩擦材料的磨損率隨著溫度的升高而增大，磨損率均在300℃時(shí)達(dá)到最大值，但材料的磨損率均低于8×10-8cm3/（N·m）。在100℃和150℃時(shí)，無(wú)長(zhǎng)石粉的材料的磨損率均較高，且隨著溫度增加，無(wú)長(zhǎng)石粉的材料在200℃時(shí)磨損率居4種材料之首，達(dá)到3.7×10-8cm3/（N·m）。在250～300℃時(shí)，添加長(zhǎng)石粉的材料的磨損率均高于沒(méi)有添加長(zhǎng)石粉的材料，且長(zhǎng)石粉的含量越高，磨損率越大，在300℃時(shí)，長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%的材料的磨損率達(dá)到7.7×10-8cm3/（N·m）。

可見(jiàn)，在100～200℃內(nèi)，無(wú)長(zhǎng)石粉的摩擦材料的磨損率一直處于較高值，長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的材料的磨損率均低于其它3種材料，其在100℃時(shí)的磨損率最低，為1.2×10-8cm3/（N·m），相比無(wú)長(zhǎng)石粉材料的磨損率1.6×10-8cm3/（N·m），磨損率下降25%，耐磨性能顯著提高。很重要的一個(gè)原因是長(zhǎng)石粉提高了摩擦材料的力學(xué)性能，長(zhǎng)石粉與改性酚醛樹(shù)脂基體具有良好的相容性，二者間有較好的粘結(jié)，可形成良好的界面結(jié)合層，使二者的鍵合作用增強(qiáng)，粘結(jié)強(qiáng)度增大，故磨損率降低。在250～300℃，隨著長(zhǎng)石粉含量的增加，摩擦材料的磨損率增大。這可能是因?yàn)樵诟邷貢r(shí)，改性酚醛樹(shù)脂基體熱降解，使較多的長(zhǎng)石粉顆粒容易從樹(shù)脂基體中脫粘，裸露在摩擦表面，而引起摩擦材料的磨損率增大。

2.3摩擦材料的磨損表面形貌

從以上數(shù)據(jù)綜合分析可判斷，未添加長(zhǎng)石粉的摩擦材料的性能最差，而在添加了長(zhǎng)石粉的材料中，長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%時(shí)材料的摩擦磨損性能相對(duì)較好。圖3示出無(wú)長(zhǎng)石粉和長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的摩擦材料磨損前后表面的SEM照片。

從圖3a和圖3b可看出，不含長(zhǎng)石粉和長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的摩擦材料的未磨損表面平整，各組分粘結(jié)得很好。

圖3　無(wú)長(zhǎng)石粉和長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的制動(dòng)摩擦材料磨損前后表面的SEM照片

從圖3c和圖3d可以看出，在200℃時(shí)，含長(zhǎng)石粉的材料的磨損表面明顯好于不含長(zhǎng)石粉的材料，長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的材料的表面更為平整，而無(wú)長(zhǎng)石粉的材料表面有不規(guī)則的犁溝、麻坑及粘著微凸體。在摩擦副的摩擦過(guò)程中，“第三體”磨粒因?yàn)楫a(chǎn)生了犁溝和微切削作用，使得非連續(xù)的摩擦層在摩擦表面形成，這說(shuō)明不含長(zhǎng)石粉的材料表面發(fā)生了嚴(yán)重的粘著磨損。長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的摩擦材料磨損表面平整，長(zhǎng)石粉和樹(shù)脂的相容性好，粘結(jié)強(qiáng)度高，有粘著微凸體形成，也表現(xiàn)為粘著磨損。

從圖3e和圖3f可以看出，在300℃時(shí)，無(wú)長(zhǎng)石粉的材料表面有大量松散的小顆粒脫出，表面形貌粗糙，而長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的材料的表面更粗糙，較大顆粒的磨損粒子附著在其表面。這是因?yàn)樵诟邷叵?，由于?shù)脂基體的軟化分解，對(duì)長(zhǎng)石粉的粘結(jié)不牢，較多的硬質(zhì)顆粒脫落，在摩擦過(guò)程中嵌入對(duì)偶盤(pán)，表現(xiàn)為典型的磨粒磨損。這也解釋了高溫下添加有長(zhǎng)石粉的材料的磨損率高于無(wú)長(zhǎng)石粉材料的磨損率的原因。長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的材料的表面還有纖維斷裂的現(xiàn)象，主要原因是長(zhǎng)石粉的加入，增加了摩擦材料的表面硬度，在應(yīng)力和高溫作用下，硬質(zhì)磨粒脫粘后，在混雜纖維與酚醛樹(shù)脂基體的界面等相對(duì)薄弱位置進(jìn)行輾壓而使纖維承受不住這種綜合作用而斷裂。

3　結(jié)論

（1）加入長(zhǎng)石粉能明顯改善摩擦材料的力學(xué)性能和洛氏硬度。相比無(wú)長(zhǎng)石粉的材料，當(dāng)長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%時(shí)，其彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別提高17.76%，10.62%，15.75%，7.81%和5.24%，但密度下降6.34%；當(dāng)長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%時(shí)，其彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和洛氏硬度分別提高了22.98%，26.59%，17.78%，16.75%和10.71%，但密度降低了8.29%。

（2）加入長(zhǎng)石粉能夠提高摩擦材料的中低溫摩擦系數(shù)，但加入過(guò)量反而使摩擦系數(shù)降低，綜合考慮摩擦磨損性能，長(zhǎng)石粉適宜的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%。

（3）當(dāng)長(zhǎng)石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%時(shí)，摩擦材料的磨損機(jī)理從200℃時(shí)的粘著磨損轉(zhuǎn)變?yōu)?00℃時(shí)的典型的磨粒磨損。

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［15］ Bhushan B. Introduction to tribology［M］. Beijing:China Machine Press，2006.

2015年韓國(guó)出口歐盟聚乙烯和聚丙烯大增

韓國(guó)政府公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，韓國(guó)2015年前11個(gè)月，出口歐盟的聚丙烯均聚注射劑和聚丙烯共聚物比2014年同期分別增加26.6%和29.6%；出口歐盟的高密度聚乙烯總量達(dá)到8.060 3萬(wàn)t，比2014年同期增加了11.5%；出口歐盟的線型低密度聚乙烯總量達(dá)到6.365 7萬(wàn)t，同比增加

16.9%。

（中國(guó)聚合物網(wǎng)）

變色聚合物檢測(cè)細(xì)小裂縫可用于汽車安全

不久前，伊利諾伊大學(xué)的科學(xué)家研制出一種聚合物涂層，能夠盡早發(fā)現(xiàn)各種材料上的微小裂縫或損壞。該物質(zhì)可用于汽車，幫助發(fā)現(xiàn)車輛內(nèi)部的微小裂縫與損壞，避免安全事故的發(fā)生。該聚合物由伊利諾伊大學(xué)Nancy Sottos和Scott White兩位教授帶領(lǐng)的科研小組研發(fā)，其內(nèi)部含有環(huán)氧樹(shù)脂微膠囊，膠囊內(nèi)填充有淡黃色的ph敏感性顏料。正常情況下微膠囊保持完整狀態(tài)，但是一旦有裂縫產(chǎn)生，微膠囊就會(huì)破裂，并釋放出顏料；顏料與環(huán)氧樹(shù)脂會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，顏色由淡黃變?yōu)轷r紅色。裂縫越大，顏色變化范圍也越大越明顯，并引起相關(guān)人員的注意。

（中塑在線）

德國(guó)成功研制抗菌塑料食品包裝

德國(guó)科學(xué)家不久前利用醫(yī)藥專業(yè)技術(shù)成功研制出抗菌塑料食品包裝。該包裝適用于牛奶等液體飲料的包裝，是食品包裝技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要變革。

據(jù)介紹，德國(guó)加工工廠和包裝技術(shù)協(xié)會(huì)的研究人員利用涂層技術(shù)在塑料包裝膜上涂上一層防腐抗菌材料，替代了食品中添加的防腐劑。這種涂層可以通過(guò)復(fù)合樹(shù)脂等為基礎(chǔ)的材料和特殊技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

（中國(guó)聚合物網(wǎng)）

Effects of Feldspar Powder on Properties of Phenolic Resin Matrix Friction Materials

Chen Xia， Mei Qilin， Zhang Jingjie， Meng Pan ， Fan Shanshan
（School of Materials Science and Engineering， Wuhan University of Technology， Wuhan 430070， China）

The friction materials based on hybrid fiber reinforced phenolic resin matrix were prepared by heat-press molding process. The effects of the content of feldspar powder on the tribological performance and mechanical properties were studied by constant speed type friction tester and universal testing machine. The wear morphology was observed using scanning electron microscopy，and the wear mechanism was analyzed. Results show that the addition of feldspar powder improves the material mechanical performance significantly. When the mass fraction of feldspar powder is 6%，the bending strength，compression strength，shear strength，impact strength and Rockwell hardness are increased by 17.76%，10.62%，15.75%，7.81% and 5.24% respectively，as well as the density is decreased by 6.34%，compared with no feldspar powder material. At the same time，the tribological properties of the friction materials with 6% of feldspar powder are the best，the friction coefficient is as high as 0.51 at 100℃ and the wear rate is the lowest which is 1.2×10-8cm3/（N·m）. The wear mechanism changes from adhesive wear at 200℃to typical abrasive wear at 300℃.

feldspar powder；hybrid fiber reinforced phenolic resin；friction material；tribological performance；mechanical property；wear mechanism

10.3969/j.issn.1001-3539.2016.02.003

*國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（20111J0056）

聯(lián)系人：梅啟林，教授，研究方向?yàn)榫酆衔锘鶑?fù)合材料

2015-12-04

TH117.1

A

1001-3539（2016）02-0013-05