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高性能高铁制动摩擦材料

成果编号
22891
完成单位
中国科学院山西煤炭化学研究所
完成时间
2019年
成熟程度
小批量生产阶段
价格
面议
服务产业领域
装备制造 新材料
单位类别
中国科学院系统院所
关注
科技计划 成果形式

其他:企业合作

新技术、新工艺、新产品、新材料
合作方式 参加活动
技术转让、技术入股
第七届中国江苏产学研合作大会
专利情况
正在申请 ,其中:发明专利 6
已授权专利,其中:发明专利 1

成果简介

综合介绍
高速列车重量高达1000t、最高时速400Km/h,运行中动能及其巨大,是所有制动环境中对材料要求最为苛刻的,代表了制动摩擦材料的最高水平。国内产品在强度、耐磨和耐热性等方面和国外相比存在一定的差距,德国Knorr公司产品垄断了全球50-80[[%]]时速在300公里以上的高铁闸片市场。本研究团队通过摩擦组元/金属基体一体化、石墨表面处理等技术的研发,解决了传统粉末冶金摩擦材料中的摩擦组元/润滑组元与金属基体间界面结合力弱、热膨胀系数不匹配所引起的系列问题,所研发的材料在综合性能方面达到德国克诺尔公司产品的水平。已完成了中试生产试验,申请了6项国家专利,计划联合企业进行产业化方面的工作。
创新要点
本项目在提高材料的性能方法上,除了考察成分设计、组织控制和制备工艺等传统的研制粉末冶金摩擦材料的方法外,还重点研究和应用了包括摩擦组元-金属基体一体化、石墨表面处理、炭纤维/石墨烯增强等一些新的技术理念。解决摩擦/润滑组元与金属基体间的界面效应,采用新的基体增强方法,进一步提高摩擦材料的综合性能,是本项目的技术创新点。
技术指标
密度5.0±0.3, 硬度10-30, 剪切强度≥7MPa,  抗压强度≥60MPa, 摩擦磨损性能满足铁总CRCC认证对CR400AF、CR400BF、CRH380B、CRH3C等300-350km/h系列车型制动闸片的认证要求(认证标准TJ/CL 307-2019)。
其他说明
随着高速铁路运输速度的不断提高,制动系统作为安全运行最后保障,对其要求愈来愈高,摩擦闸片作为制动系统最关键和最核心的材料和部件,其产品性能和制动效果也需要逐步提高。本项目制备出的产品能满足CRCC认证新标准要求,可应用于300-350Km/h速度级别和谐号和复兴号系列车型的制动。中国的高速铁路运营的里程高达28000公里,占世界高铁总里程的70[%],根据规划,到2030年将达到4万公里,是世界上高速铁路发展最快、运营里程最长、在建规模最大的国家。目前,高铁闸片市场30-50亿,预计到2030年,将达到100亿以上,市场规模巨大。

完成人信息

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