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研究生:翁治源
研究生(外文):Chih-Yuan Weng
論文名稱:應用田口法於熱壓金屬基摩擦材料之研究
論文名稱(外文):A study of the metal matrix friction materials of hot pressing using Taguchi method
指導教授:羅勝益羅勝益引用關係
指導教授(外文):Shenq-Yih Luo
口試委員:陳宇杰蔡傳暉
口試委員(外文):Yu-Chieh ChenChuan-Hui Tsai
口試日期:2014-06-27
學位類別:碩士
校院名稱:華梵大學
系所名稱:機電工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:112
中文關鍵詞:金屬基摩擦材料熱壓燒結摩擦係數磨耗率
外文關鍵詞:Metal matrix friction materialHot pressCoefficient of frictionWear rate
相關次數:
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本論文目的在探討鐵基、銅基及銅鐵基摩擦材料配方,以熱壓法在溫度850℃、壓力480kgf/cm2、時間40min時製作,使用田口法分析其組成對摩擦係數及磨耗率的影響,並探討其磨耗機構。配方組成金屬基底使用銅、鐵、錫及鋅,潤滑劑為石墨,摩擦調整劑為二氧化矽,實驗結果顯示以田口法分析摩擦係數望大特性及磨耗率望小特性後,銅基底摩擦材料為三組摩擦材料中最佳的一組,銅鐵基底摩擦材料次之,鐵基底摩擦材料最差。銅基底摩擦材料中,銅含量越多,摩擦係數越高及磨耗率較小;錫含量越多時摩擦係數及磨耗性能較佳;二氧化矽含量越多時摩擦係數及磨耗率亦會有較佳的性能。以42wt%Cu-6wt%Sn-2wt%Zn- 20wt%C-30wt%SiO2為最佳組合。銅基底摩擦材料的磨耗機制以刮擦磨耗和金屬黏著等為主,及粗糙度導致摩擦係數及磨耗產生。
The purpose of the paper investigated the effect of the different compositions of the ferrous, copper, and copper/ferrous matrix friction materials that were fabricated by hot press of 850℃, 480kgf/cm2, and 40min on the coefficient of friction and wear rate using Taguchi method. Besides, their wear mechanisms were studied as well. The metal matrix of the formula was Cu, Fe, Sn and Zn, the lubricant was graphite, and the friction modifier was SiO2. The experiment results showed that under the larger and the better for the coefficient of friction and the smaller and the better for the wear rate using Tachugi method, the copper matrix friction material was the best performance, the next was copper/ferrous matrix friction material, and the ferrous matrix friction material was the worst. The more proportion of copper amount in the copper matrix friction material showed the larger coefficient of friction and the smaller wear rate. Furthermore, the more amount of tin and silicon oxide displayed the better coefficient of friction and wear rate. The best compositions for getting a best friction performance were 42wt%Cu-6wt%Sn-2wt%Zn- 20wt%C-30wt%SiO2. The wear mechanisms for the copper matrix friction materials mainly showed abrasive wear and adhesion wear, and roughness to cause the formation of the coefficient of friction and wear.
目錄
誌謝
摘要
ABSTRACT
目錄
表目錄
圖目錄
第一章 緒論
1.1前言
1.2 文獻回顧
1.3研究目的
1.4本文內容
第二章 相關理論與基礎
2.1 摩擦材料
2.2燒結理論[17]
2.2.1原子的移動
2.2.2基本燒結機構
2.2.3粉末體的燒結模式
2.3熱壓燒結[19]
2.3.1熱壓緻密化的要因
2.3.2熱壓模組
2.3.3熱壓爐
2.3.4熱壓製程
2.4液相燒結[22]
2.5 摩擦理論
2.5.1 摩擦力與摩擦係數[23]
2.5.2 點接觸力學[23]
2.5.3滑動磨耗[23]
2.5.4磨耗階段[29]
2.5.5負戴對磨耗的影響[23]
2.5.6 粗糙度對磨耗的影響[23]
2.6田口法理論
2.6.1田口法提昇產品品質[25]
2.6.2變異的來源-雜音因子[26]
2.6.3直交表[27]
2.6.4望大、望小參數設計[28]
第三章 實驗程序與設備
3.1實驗程序
3.2 實驗配方及燒結條件
3.2.1 鐵基摩擦材配方
3.2.2 銅基摩擦材配方
3.2.3 銅鐵基摩擦材配方
3.3 粉末配方調配及混合
3.4 粉末成型及燒結
3.5性質測試及觀察
3.5.1氣孔率
3.5.2 硬度測試
3.5.3 摩擦係數及磨耗測試
3.5.4金相及SEM觀察
第四章 結果與討論
4.1硬度
4.1.1鐵基田口分析
4.1.2銅基田口分析
4.1.2銅鐵基田口分析
4.2氣孔率
4.2.1鐵基摩擦材氣孔率田口分析
4.2.2銅基摩擦材氣孔率田口分析
4.2.3銅鐵基摩擦材氣孔率田口分析
4.3定速磨耗測試
4.3.1鐵基摩擦材
4.3.2銅基及銅鐵基摩擦材
4.3.3銅基摩擦材田口分析
4.3.4銅鐵基摩擦材田口分析
4.4磨耗面觀察
4.4.1銅基磨耗情況
4.4.2銅鐵基磨耗情況
4.5相關性比較
4.5.1銅基摩擦材
4.5.2銅鐵基摩擦材
第五章 結論
參考文獻
作者簡歷

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