钛酸钾晶体降噪材料对制动噪声的影响

    汽车研发部门一直关注汽车噪声问题，其中，制动噪声是汽车噪声问题中影响较大的因素。对制动噪声问题的研究，主要体现在一系列试验，并结合理论分析、有限元数值计算等方法，对制动噪声问题进行了多层次、多角度的大量探讨，取得了很大进步[1-5]。

    对开发降噪新材料应用到汽车摩擦片中的研究工作，相关报道不多。本试验通过改变钛酸钾晶须含量的方式，测试摩擦噪声并对噪声的多个统计声压值进行对比分析，探讨钛酸钾晶须对摩擦材料噪声的降噪效果及分析降噪机理。

    1 实验设计

    1.1 实验原料

   （1）增强纤维

    增强纤维：纤维状坡缕石，原矿产地为贵州大方，经提纯制得纯净的纤维状坡缕石，目数20，纤维长约5～2 µm，直径为20～70 nm，密度为2.0～2.3 g/cm3，莫氏硬度为2～3。芳纶纤维：上海兰邦工业纤维有限公司生产，密度为1.4l g/cm3，直径为12 µm，纤维长约1.6～2.4 mm。钛酸钾晶须：江苏宜兴市晶须复合材料制造厂。

   （2）黏结剂：丁睛改性酚醛树脂（济南圣泉海沃斯化工有限公司），产品规格：牌号PF-6530A。

   （3）填料：由蛭石、云母、重晶石、铬铁矿、鳞片石墨等八种物质组成，质量分数为余数。

    1.2 实验仪器

    实验所用到的仪器有高速搅拌机、成型压力机。温控干燥箱、D-MS定速式摩擦试验机、HS6288B 型噪声频谱分析仪.

    1.3 测量方法

    摩擦片的耐磨性与摩擦温度具有很强的相关性，温度越高摩擦材料发生的物理化学变化越剧烈，耐磨性显著降低。而摩擦噪声与材料的物化性能有关，材料的性能又与摩擦温度有关。因此，在研究摩擦温度变化下噪声声压变化情况中，减少钢纤维含量增加钛酸钾晶须方式，制备六个样件P 1—P 6，在摩擦性能测试中，完成多噪声信号的测试。

    测量噪声的方法是在滑动摩擦部件附近 500mm 处安放声级计进行测量。当没有相互滑动时，试验机也会发出噪声，测量是在该本底噪声的基础上进行的。按国家规定的作业场所噪声测（WS/T69-1996 和卫法监发 [1999] 620 号）要求进行测试［6］。本实验可以测多个噪声参数，我们选择典型参数来详细分析各样件随温度噪声变化情况。

    1.4 配方设计

    在能比较各试样噪声的区别与变化趋势情况下，设计配方如表1。

    2  结果与讨论

    2.1 磨损率变化分析

    根据耐磨性试验结果分析，发现试样磨损率从大到小变化趋势是：P 1最高，其次是按P 2，P 4，P 3，P 5，P 6 顺序递减。P 1 样件可能是由于增强纤维单一，钢纤维含量过高，钢纤维本身的物化性能不利于与树脂形成可靠连接，复合效应不好，故磨损率最大。P 4中的坡缕石纤维过高，坡缕石纤维的耐磨性不好，影响了复合材料的耐磨性。P 5、P 6较好主要是因为材料间的几何机构差异性形成了良好的网状连接；又因钛酸钾晶须的含量高，钉杂效应显著，形成了较好的复合效应，故耐磨性较其他样件好。