摩擦材料

1930年美國韋爾曼 (S.K.Wellman)研製出油中使用的（濕式）銅基粉末冶金摩擦材料，並應用於工業生產。50年代出現了用於干摩擦的鐵基粉末冶金摩擦材料。同原來使用的金屬摩擦材料相比，這種材料的摩擦表面可承受的溫度由500～600℃提高到1000℃以上。中國粉末冶金摩擦材料的研究始於60年代，現已生產出十多種銅基和鐵基粉末冶金摩擦材料。

同非粉末冶金製作的摩擦材料(例如鑄鐵和鑄鋼，樹脂粘合石棉以及樹脂粘合的“金屬－非金屬”粉末混合料等)相比，粉末冶金摩擦材料的優點是：能很快吸收動能，制動、傳動速度快，磨損小；強度高，耐高溫高壓，導熱性好，即使在高溫高壓下也能保持較穩定的摩擦係數；不易與對摩材料發生咬合，耐腐蝕，摩擦係數受油脂、潮濕的影響小；雜訊低，壽命長等。現代機械向高速高負荷發展，對摩擦材料的綜合性能要求越來越高，因此粉末冶金摩擦材料日益重要。

材料構成 主要由基體金屬、潤滑組元、摩擦組元三部分構成。其結構特點是：具有特殊性能的各種微粒均勻地分佈在連續的金屬基體中，後者發揮導熱作用並承受機械應力，前者保證摩擦性能。各個組元所用材料大致如下：

基體金屬 銅基材料通常是加錫、鉛、鋅組成合金，導熱性好，耐腐蝕，耐摩擦性好，主要用於“濕式”離合器。鐵基材料有更高的摩擦係數和耐熱性，多用於乾式重負荷的制動器。

潤滑組元 通常是採用石墨和鉛，有時也選用硫化鉬、硫化銅、硫化鋇或氮化硼等固體潤滑劑。低熔點的鉛、錫等在高溫下會局部熔化，可以吸收摩擦熱並在摩擦面上形成一層薄膜，防止粘結、咬合和擦傷。

摩擦組元 用以提高材料的摩擦係數即增加滑動阻力。主要有氧化物(SiO2、Al2O3、Cr2O3)、碳化物(SiC、B4C)和礦物(石棉、莫來石等)。

製造工藝 為了能承受或傳遞巨大的壓力或動能，摩擦材料大都燒結在鋼板上。製造工藝主要為製備粉末、配料、混合、壓製成形（見粉末冶金成形）和燒結。壓制通常有兩種形式：一種是先將混合均勻的粉末壓製成形，再加壓燒結在鋼板上；一種是將混合均勻的粉末直接壓制在鋼板上進行加壓燒結。燒結一方面是增加粉末層內部顆粒間的結合強度，另一方面藉助於高溫和壓力的作用，使粉末層和鋼板牢固地結合在一起。燒結一般在可以對樣品加壓的“鐘罩式”燒結爐內，在中性或還原性氣氛中進行。也有採用噴塗法和粉末軋製法製造摩擦片的。各種方法各有短長，要根據使用的要求選擇合適的材質和工藝。一般銅基和鐵基摩擦材料的主要性能見上表。參考書目

松山芳冶等:《粉末セ金応用製品（Ⅲ）構成部品》，日刊工業新聞社，東京，1964。