基于我国目前迫切需要解决新型无石棉摩擦材料和国际摩擦材料研究仍处于经验阶段的观点,申请人提出了组合摩擦材料的研究项目,旨在解决摩擦材料配方研究中存在的三个问题如何选择原材料,如何匹配原材料含量和摩擦材料性能的优化。建立一个新的用于摩擦材料的原材料谱,即按原材料的润滑或磨料属性将原材料定位在x-轴上。提出对原材料分类的新观点,即在传统的分类基础上加磨损率判据。提出组合摩擦材料的新概念并研制2-4种组合摩擦材料(半金属,低金属,无金属和半陶瓷),通过组合路线考察原材料间的相互作用,寻找具有协同效应的原材料组合规律,合理选择原材料和合理设计摩擦材料配方并优化性能,实现摩擦材料研究从经验走向科学,为开发具有自主知识产权和新型的摩擦材料打下坚实的研究基础,使我国在摩擦材料配方的原始性创新研究中处于国际领先地位。
提出并开展了组合摩擦材料研究,旨在解决汽车摩擦材料研究中存在的四个基本问题如何选择原材料,如何匹配原材料含量、如何优化摩擦性能和建立摩擦材料组成-摩擦层-摩擦性能的关系。组合摩擦材料定义为原材料经过筛选、摩擦性能经过优化的摩擦材料。组合摩擦材料研究包括(1)用组合方法筛选原材料,考察原材料的摩擦性能及具有协同效应的组合规律,提出原材料分类方法、原材料选择标准和原材料的摩擦性能谱;(2)用黄金分割-拉丁方法设计配方,用灰色相关度分析原材料对摩擦性能的影响和用多目标优化方法优化摩擦材料配方;(3)摩擦机理研究,通过对原材料在摩擦材料中的作用及其对摩擦性能影响的研究和摩擦表面分析,建立摩擦材料组成与摩擦性能的关系。作为组合摩擦材料研究的实例,筛选了陶瓷摩擦材料用原材料并优化了其摩擦性能;应用模糊综合评价原理提出了定量描述摩擦温度对摩擦系数稳定性和评价综合磨损率影响的方法;研究了石墨(润滑剂)在半金属摩擦材料和酚醛树脂在陶瓷摩擦材料中的作用;研究了含硅酸锆(磨料)的半金属和无金属组合摩擦材料的摩擦机理,硅酸锆的作用及其对摩擦性能的影响,提出了可通过控制摩擦层结构优化摩擦性能的学术观点。