西安诺博尔稀贵金属材料股份有限公司团队在高速列车用铜铁基摩擦材料的研究领域取得研究进展
随着国内高铁路网的持续加密和列车运行速度的不断提升,制动系统作为列车安全运行的核心保障部件,其配套摩擦材料的性能直接关系到制动效率与运行安全性。长期以来高端制动摩擦材料的技术壁垒较高,相关产品此前多依赖进口,一定程度上制约了我国高铁产业链的自主可控推进。本次西安诺博尔稀贵金属材料股份有限公司推出的铜铁基摩擦材料研究成果,为这一领域的自主化落地提供了可行的技术路径,对轨道交通装备核心部件的国产化推进有着重要的现实意义。
\n研究背景:高速列车制动材料的行业痛点
\n铁路运输是我国工业化进程中核心的大运量运输方式,当列车运行速度不断提升时,制动过程需要在更短时间内将巨大的动能转化为热能耗散,这就对摩擦材料的密度、强度、摩擦稳定性等综合性能提出了严苛要求。此前国内相关领域的研发多缺少对标成熟进口产品的精准参考依据,难以在兼顾原料国产化适配的同时,实现性能追平甚至超越进口产品的目标,这也成为不少轨道交通配套材料厂商突破技术瓶颈的共性痛点。
\n核心突破:基于进口对标方案的自主工艺优化
\n该团队由刘倚天领衔,首先对现役进口高铁制动片完成了全面测试分析,精准拆解出其各组元的具体成分与配比:进口材料基体中铜占比50%、铁占比23%,润滑组元由占比15%的鳞片石墨与团聚型石墨、2%的二硫化钼构成,摩擦组元则是占比10%的铁铬合金。研究团队以此进口配方为基础制定适配国产原料的工艺方案,采用混料预成形、热压烧结等一系列粉末冶金工序完成样品制备,通过热压烧结工艺进一步优化了材料的综合性能。
\n后续的性能对比测试结果显示,自主制备的样品密度达到5.29g/cm³,超过进口样品的4.5g/cm³;抗弯强度为48.77MPa,高于进口样品的38MPa;仅抗压强度为88.42MPa,略低于进口样品的95MPa。整体来看自主产品的综合表现已经与进口样品相当,部分核心指标更具优势。
\n应用前景:助力轨道交通制动材料自主化落地
\n本次研究全部采用国产原料完成制备,验证了铜铁基高铁摩擦材料完全可以实现自主生产,无需依赖进口原料与特殊工艺,这一成果落地后,将为国内高铁制动片的规模化生产提供扎实的技术支撑,有望降低相关配套部件的供应链对外依赖度,为后续轨道交通制动系统的迭代升级提供可靠的材料基础。同时这套基于对标成熟产品拆解、再通过热压烧结优化工艺的研发思路,也可以为其他同类高端轨道交通配套材料的自主研发提供参考路径。
\n整体来看,本次发表于《金属加工(热加工)》2024年第10期的研究成果,成功打通了铜铁基摩擦材料从配方对标到工艺优化的全流程路径,验证了国产方案的可行性,为高速列车核心制动材料的自主化应用打下了坚实的技术基础。
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