吉林大学工程仿生教育部重点实验室、吉林大学威海仿生研究院马云海教授团队李乐凯博士、宋伟博士等人通过湿法造粒技术制备了铜基制动摩擦材料，对其进行摩擦学测试发现湿法造粒技术可以大幅度提升铜基制动摩擦材料的耐磨损性能。该工作以研究性论文的形式被发表在 Materials 期刊上。

        本文介绍了湿法造粒技术制备铜基制动摩擦材料的方法及其摩擦学特性，该项研究对于铜基制动摩擦材料的性能提升具有重要意义。

基于湿法造粒技术的铜基制动摩擦材料制备工艺流程

研究过程与结果

        作者在文中提出了一种以低分子量丙烯酸树脂为粘结剂、以易挥发的无水乙醇为连桥液，基于湿法造粒技术的铜基制动摩擦材料制备新方法。即通过湿法造粒技术将原材料粉末制备成预制颗粒，降低原材料粉末的流动性。该方法一方面可以防止制备过程中铜-碳不互溶、不吸附体系的成分偏析，另一方面可以在铜基制动摩擦材料内部构建周期性排布的软/硬相间的结构，摩擦过程中促进次级接触高原的形成，提升材料的抗磨损性能。

        为了探索湿法造粒技术对铜基制动摩擦材料摩擦学性能的影响机制，作者对采用不同直径预制颗粒制备试样的摩擦学性能进行测试，结果表明，湿法造粒技术可以有效调控铜基制动摩擦材料的摩擦学性能，铜基制动摩擦材料摩擦学性能与颗粒直径有关：随着颗粒直径的增加，摩擦系数呈现先增加、在减小、最后增加的趋势；磨损率呈现先减小、再增加、最后减小的趋势；采用中等直径颗粒 (3~5 mm) 制备的试样具有最佳的摩擦学性能；此外，湿法造粒技术可以提升铜基制动摩擦材料制动稳定性及抗热衰退性能，降低制动失稳现象。

        湿法造粒技术实现了对摩擦系数的有效调控，并显著提升了铜基制动摩擦材料的抗磨损性能；此外，通过对磨损面微观形貌及磨损面三维结构进行表征，获得了基于湿法造粒技术的铜基制动摩擦材料磨损机制，阐明了湿法造粒技术的稳摩抗磨作用机理。

摩擦系数及磨损率

        本文介绍了基于湿法造粒技术的铜基制动摩擦材料摩擦学性能，详细探讨了湿法造粒技术对铜基制动摩擦材料性能影响机制，主要包括预制颗粒直径对摩擦系数影响机制、预制颗粒直径对磨损率影响机制及磨损机理分析。其中，采用 3~5 mm 直径的预制颗粒制备的试样其磨损率相较于直接由粉料制备的试样降低了 54.2%，大幅度提升了材料的抗磨损性能及使用寿命。采用 SEM 及超景深显微技术分别分析磨损面微观形貌及磨损面三维结构。直接由粉料制备的试样其磨损面最为粗糙，存在大量的剥落凹坑，而采用湿法造粒技术制备的试样其磨损面较为光滑，存在面积较大的次级接触高原。本文所进行的研究可以为铜基制动摩擦材料的性能提升提供新的思路，促进诸如高速列车、高速电梯、风力发电、军用设备等高端装备的升级换代。

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