响应面法对一种新型摩擦材料的性能优化及其磨损机理

摘要

采用响应面法结合Design-Expert软件对一种有机高摩擦复合材料进行研究,在MMS-2A摩擦磨损试验机上测试材料的摩擦性能,并建立制备工艺参数与摩擦因数、比磨损率之间的二次回归模型。结果表明:二次回归模型的预测值与实验值之间的相关性可达91.97%与87.85%,具有较好的拟合精度;热压工艺中成型温度与成型时间具有显著的交互作用。通过金相显微镜、SEM、3D激光共聚焦显微镜、洛氏硬度计等对磨损表面进行形貌观察和磨损机理分析,发现成型压力、成型温度与成型时间影响复合材料的界面性能,致使摩擦材料表现出不同的摩擦磨损特性。由响应面法结合磨损机理分析得到该材料制备的最优工艺参数为:成型压力19~25MPa,成型温度165~174℃,成型时间18~22min。