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摩擦材料是轨道交通制动系统中非常重要的组成部分,其性能将直接影响着车辆与机械装备运行的安全性、可靠性等。随着轨道交通行业及航天航空工业的发展,对摩擦材料的要求越来越高。本文通过干法热压成型工艺制备高摩合成闸瓦,采用响应面法研究了成型工艺对高摩合成闸瓦摩擦磨损性能的影响,分析成型压力、成型温度和成型时间与摩擦材料性能间的影响规律,获得了最优工艺参数;研究了腰果壳油改性酚醛树脂(CPR)和丁腈橡胶间(NR)的质量比、新型高性能填料以及纤维对高摩合成闸瓦性能的影响。对材料的摩擦性能与力学性能进行了测试,并利用激光共聚焦显微镜、扫描电镜对表面形貌进行了观察和分析,借助热分析仪分析其耐热性能。研究结果表明:(1)高摩合成闸瓦的热压工艺对其摩擦磨损性能有很大的影响,成型温度与保温时间之间有强烈的交互作用,得到了高摩合成闸瓦的最佳成型工艺参数为:成型压力19-25MPa、成型温度165~174℃、成型时间18~22min。(2)CPR/NR中耐高温树脂含量的增加,摩擦材料的密度、压缩强度、压缩模量、硬度都有所提高,冲击强度的变化趋势相反;由于树脂的耐热温度比橡胶高,因此树脂含量的增加可以提高高摩合成闸瓦的耐热性能;同时,树脂也能增强基体与其它组分间界面强度,促进第二接触面的形成,使真实接触面积增加,从而改善其摩擦磨损性能。(3)高性能填料对高摩合成闸瓦摩擦磨损性能有显著的影响,随着填料含量的增加,高摩合成闸瓦的摩擦系数逐渐增加,比磨损率也增大。填料含量较低时,材料的主要磨损形式为磨粒磨损与黏着磨损;随着填料含量的增加,材料的主要磨损形式转变为磨粒磨损与疲劳磨损。(4)对纤维进行表面改性,能改善纤维与粘结基体间界面性能,添加改性后纤维的高摩合成闸瓦较未改性纤维的冲击强度更大;纤维含量的增加使高摩合成闸瓦的冲击性能提高。(5)通过正交试验设计得出高摩合成闸瓦性能较好的配方:具有较高摩擦系数的配方为树脂7%、橡胶9.9%、纤维33.8%、填料49.3%;具有较低比磨损率的配方为树脂20%、橡胶2.7%、纤维24%、填料53.3%。