黄石市摩擦材料原料协会|摩原之声2016年第4期2-3

抱团取暖  共谋前程

 

——2016年分会工作总结

（汪溢汀  2016年10月28日）

自从分会10余家企业于2015年11月18日聚集在大冶钓鱼岛酒楼多功能厅会议室召开“抱团取暖，坦诚相见”的座谈会以来，已一年时间。为了总结过去，着眼未来，现将一年来本会工作作以下小结，供参考。

 

 

一、一年来的工作收获

1、强烈共识，组建分会
我们分会10余家企业作为摩擦材料原料的生产企业，其生产历史时间长的企业已有20余年，短的企业也有十多年历史，人员主要是以原大冶非金属矿产公司、大冶硅灰石矿员工为主担当一路走到今天。业务上对内互不往来、互不通气、各自发展、各自成长，对外互有诋毁、互有拆台、竞争杀价、互败互伤。
2015年11月在旺平公司总经理石代家等志同道合且有前瞻性的几位同志的倡导下，探讨黄石地区相近同行企业能否抱团的这一话题，很快得到了黄石地区绝大多数企业的响应和认同，通过近三个月的筹备，大家终于携手走到一起，于2016年2月25日在海观山宾馆宣布成立了“黄石市企业联合会摩擦材料原料分会”。

 

2、抱团参展行业盛会

分会组建后，大家形成共识，选定2016年5月12日——14日在南京举行的“中国第18届国际摩擦密封材料技术交流暨产品展示会”为切入点，开展联手，抱团参展行业会。
从2015年11月18日起，到2016年5月12日止我们先后召集理事企业专题商讨会10次，部署参展南京行业盛会，做了许多实实在在凝聚分会、宣传分会的具体工作，如：统一参展服装；统一分会简介并在全国行业会专刊上做专题广告；确定参展名称为“黄石市企业联合会摩擦材料原料分会”；④设计确定分会徽标图案；⑤为了同行业会招待晚宴选送很有影响力，很有感染力的两个节目《诚信》、《强强联手》；⑥统一了参展背景图；⑦落实部署参展活动方案；⑧举行了壮行酒宴；⑨参展结束后第一时间举行了参展工作小结，为以后参会工作积累了经验，总结了不足。

 

3、活动丰富，凝聚分会。

一年来，分会连第一次座谈会一起召开了13次理事会及会长办公会，除了分析行业情况，研究分会工作，部署实施方案等日常分会工作外，我们还举办了一些凝聚分会，夯实分会的多项工作活动。如：定期召开会长办公会及理事会；安全生产工作讲座；邀请武汉理工大学教授来分会进行专业知识的讲授辅导；④分会企业生产、设备安全检查；⑤2017年行业会筹划；⑥结伴组团观摩昆山、南京等地专业会议；⑦聘请分会顾问；⑧分会企业枣阳地区、山东地区业务撞车座谈交流会；⑨课题调研；⑩“摩原之声”创刊并出刊三期。
再是，我们分会企业内部也能基本做到信息互通、及时通报、成果共享。如：锦鹏公司多次在分会微信群中交流，晒出多种矿石供应信息；昆山非矿专业会组团观摩（六家企业参与）；员工职称申报事宜通报；④企业项目、新产品信息通报；⑤项目申报信息，渠道通报指导；⑥企业间互相学习、参观、取经、交流；开创了黄石地区同行信息互通，资源共享的良好平台。

 

4、领导支持，关爱分会。

一年来，我们分会从组建到运行，得到了市企业联合会、市经信委、市工业协会办公室等部门和领导的关心、支持、指导。我们分会企业先后参加了企业联合会的年会，市“十三五”工业发展座谈会，企业家沙龙等活动。许多领导在百忙中抽出时间来接待外地企业客人及产学研合作的高校教授老师，共同探讨新产品的开发与应用。同时，市经信委领导、企业家协会领导帮助我们分会企业对市内大企业进行了调研，帮助企业解决实际困难。
中国摩擦密封材料协会的领导对我们分会也是关爱有加，在我们协会组建时给予了指导并发来了贺电，在南京全国行业会上，理事长王耀先生在分会的领导陪同下对我们分会参展企业进行了巡台鼓励。在今年7月份，我们黄石地区汛期水位高涨之时，理事长、秘书长代表中国摩擦密封材料协会从北京打来电话、发来信息给予慰问和指导。
各级领导对我们分会工作的支持、关爱，使我们备受鼓舞。

 

二、一年来分会工作的不足

分会一年的工作虽说取得了一些可喜的成绩，但也存在一些工作上的不足，例如：
1、个别理事对本会参与度、关注度不够，因为我们在分会组建前，工作上互不往来，业务上各自为政，行动上游兵散将，一次座谈会就将我们抱团在一起，仓促上阵，准备不足，因而难免出现个别理事单位对分会工作的参与，关注不够，其中也有副会长级的分会企业，由于自身企业工作忙，未能稍稍抽出一点时间与精力来支持、支撑分会的工作。
2、解决实际问题不多，一年时间来，大家逐步上路，相互了解，积极磨合，做了一些诸如抱团参展行业会，开展力所能及的多项活动，同时也做了一期的工作调研，但涉及到具体实际工作、难点工作，解决实际问题的办法不多，点子不够，没能有效地为分会企业解决工作中的实际难题。
3、会前准备工作不够。通过一年来13次工作会议的观摩、了解，有个别企业的理事在参会前的准备工作做得八分不够，以至于参会时只听别人发言畅谈，自己想说又说不到点子上去，分会安排布置下达的工作，没能很好及时保质保量完成。

 

 

 

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摩擦材料中增阻矿物原料

的作用及其机理（二）

孟增祥，曹敏，王东，白志民

摘要：增阻（增摩）矿物原料对于摩擦材料的摩擦系数、磨损量、热稳定性、强度等具有显著影响。本文系统介绍了重晶石、萤石、冰晶石、辉锑矿、赤铁矿、磁铁矿、铬铁矿、钛铁矿、金红石、锆石、刚玉、蛭石、沸石和硅藻土等十余种增阻（增摩）矿物（岩石）原料的成分和物理化学性质，重点分析了化学成分与矿物（岩石）特征对制品性能与使用效能的影响，对不同矿物（岩石）增阻组分的作用及其机理进行了分析，对增阻（增摩）矿物原料产业的发展及其前景进行了展望。

 

关键词：摩擦材料；矿物；岩石；增阻；填料

 

摩擦材料在运动机械和装备中起传动、制动、减速、驻车等作用，广泛应用于汽车、火车、飞机、矿山、冶金、化工、电力等领域，其中汽车工业消耗量占80%以上。摩擦材料是典型的复合材料，通常由粘结材料（橡胶或树脂）、增强材料（有机或无机纤维）和填料（以矿物粉体为主）组成，其中矿物类原料既可发挥增强功能，也可其填料作用，且占比最大，对摩擦材料的使用效能的影响也最显著，是摩擦工程领域重点关注的对象 。用作摩擦材料的矿物类型繁多，成分与结构不尽相同，理化性能与功能效应各有差异，摩擦作用机理与方式形式多样，深入了解矿物成分与结构特点，进而建立成分-结构-性能-使用效能的关系，对于高品质摩擦材料的组成设计与加工制备至关重要。基于此，本文试图从典型矿物材料的成分-结构分析入手，阐明其对摩擦材料加工工艺、制品性能以及使用效能的影响，为摩擦材料的组成设计、加工制备以及新产品的开发提供理论依据和技术支撑。

 

按摩擦材料中矿物原料的作用，可将其分为矿物增强原料、矿物增阻（增摩）原料和矿物减阻（减摩）原料等三类。本文主要对常用的矿物增阻（增摩）原料的成分、结构、性能、作用及其机理进行讨论，而矿物增强原料和矿物减阻（减摩）原料将另文专门论述。

 

1. 增阻矿物原料的类型与作用

矿物填料在摩擦材料中主要起调节摩擦系数、硬度、密度和密实度，同时改善制品的制动噪音，改变其外观特征并降低成本的作用。摩擦材料中使用的矿物填料种类繁多，包括石英、长石、滑石、云母、蛭石、锆石、沸石、蛇纹石等硅酸矿物以及重晶石、赤铁矿、磁铁矿、铬铁矿、石墨、金红石、白云石、石膏、菱镁矿、刚玉、萤石、冰晶石、硫化锑、辉钼矿等矿物。此外，摩擦材料中也是用一些岩石填料，如陶土、硅藻土、石灰石、铝矾土等。

 

按摩擦性能，通常将矿物填料分为增阻（增摩）填料和减阻（减摩）填料两类。前者大多具有较高的摩擦系数，同时具有较高的硬度(莫氏硬度在3~9)和剪切强度，主要发挥提高制品摩擦阻力和强度的作用。后者普遍具有较小的摩擦系数，但硬度和剪切强度也较低，主要用来调节制品的摩擦系数和磨损率。

 

2. 重晶石

重晶石属于硫酸盐矿物。化学式：BaSO4。理论组成(wB%)：BaO 65.7，SO3 34.3。晶体通常呈板状、粒状。硬度3~3.5。性脆。相对密度4.3~4.5，是无机非金属矿物中密度最大者。具低磨损性，良好的屏蔽性，能吸收X射线和γ射线。化学性质稳定，质纯者难溶于水和酸。重晶石在高温下具有非常低的质量损失和较低的热膨胀率，在500~1300℃温度范围内的质量损失率仅为0.5%，线性膨胀系数在20´10-6/℃。

 

作为摩擦材料，重晶石的摩擦系数较高且稳定，磨耗小，摩擦噪音低；在高温下能形成稳定的摩擦界面，可以防止摩擦副表面擦伤，使摩擦副表面更光洁。

 

2014年，全球约生产重晶石915万吨，其中的约2.7%被用作矿物填料。我国是重晶石生产大国，生产量约占全球总产量的1/3。

 

3. 萤石和冰晶石

萤石和冰晶石都属于氟化物矿物冰晶石在水溶液中（25℃，0.1MPa）的溶解度非常低，只有10-34±0.3。

 

虽然萤石和冰晶石的硬度不高，但它们作为摩擦材料都具有良好的增阻效果。特别是冰晶石，它分别在570℃、730℃和990℃存在明显的相变或熔融吸热反应，作为摩擦材料具有提高制品高温稳定性的显著作用。萤石熔体的黏度较低，对其他颗粒填料具有胶结作用，也可以提高摩擦材料的高温耐磨性。

 

我国是萤石生产、消费与出口大国，每年的生产量（400万吨左右）、国内消费量（600万吨左右）与出口量均居全球之首 。

 

4. 辉锑矿

辉锑矿属于硫化物矿物。化学式：Sb2S3。理论组成(wB%)：Sb 71.38，S 28.62。链状结构，Sb-S之间以离子键－金属键相联，链带间以分子键相连。硬度较低为2；密度4.1-4.6g/cm3；熔点548℃，属于熔点较低的金属硫化物。氮气气氛中, 辉锑矿在850℃以上分解为Sb和S，而在氧气气氛中则变为Sb和SO2（气体），同时Sb又迅速氧化为Sb2O3（可有效蒸发）和SbO2（式1）。在氧气-氮气气氛中，在300-500℃温度范围内，辉锑矿则一步转变为Sb2O3，并放出SO2气体（式2）。

 

2 Sb2S3 + 9 O2 = 2 Sb2O3 + 6 SO2(气)    式 (1)
Sb2O3 + 0.5 O2 = 2 SbO2                式 (2)

在摩擦材料中，熔融后的Sb主要起粘结剂作用，可减少有机粘结剂用量。在盘式刹车片中添加硫化锑，可以降低树脂用量以及摩擦系数的热衰退，制品的高温磨损率低，硬度较低，制动噪声低。

 

5. 赤铁矿、磁铁矿、铬铁矿、钛铁矿和金红石
赤铁矿、磁铁矿、铬铁矿、钛铁矿和金红石都属于氧化物矿物，这几种矿物的硬度都处于中等水平，它们具有提高摩擦制品摩擦性能的作用，但其表现不尽相同。赤铁矿的熔点较高，且在680℃左右存在α- Fe2O3与γ-Fe2O3的可逆相变，并伴有吸热，这有利于摩擦制品耐高温性的保持，多用于重载汽车的鼓式刹车片，添加量<5%。磁铁矿可提高制品的摩擦性能，并有着色作用，多用于盘式刹车片，添加量一般在4%-12%。铬铁矿具有较好的低温和高温增阻作用。作为摩擦材料的铬铁矿，其Cr2O3含量应在25%~40%。Cr2O3含量越高，增阻效果越好；用量越大、颗粒越粗、摩擦系数越大，但也会导致磨损量增大，添加量一般不超过7%。钛铁矿和金红石也属于增阻效果较突出的矿物填料。金红石可以提高摩擦制品的抗高温粘附能力和抗磨能力。此外，这些矿物在自然界中广泛分布，选矿提纯工艺成熟，成本较低，也是它们作为摩擦材料的优势。

 

6. 锆石与刚玉

锆石属于岛状硅酸盐矿物，理论组成(wB%)：ZrO2 67.1，SiO2 32.9。锆石的线性热膨胀系数低（5.010-6/℃），且耐热震动，稳定性良好。它的抗压强度高，易与其他填料以及有机或无机粘合剂相容，其次圆形外表仅需少量的粘合剂即可达到高强胶结，并获得良好的光滑度。研究发现，锆石粒度和形貌会明显影响摩擦性能，表现在：细颗粒锆石的摩擦系数较粗颗粒大；在高温下，粗颗粒锆石的抗热震性；大颗粒锆石对摩擦副的磨损率大于小颗粒者。
刚玉属于氧化物矿物。不仅硬度高，其耐磨性能也好，研磨硬度833，是石英的8.33倍。它的抗折强度很高，在34078~66636MPa之间。热膨胀系数为5.4 10-6~6.210-6/℃。导热性能良好，室温下热导率为41.84W/mK，接近于金属材料。绝缘性良好，500℃时电导率为2.710-10Ω-1.cm-1。化学性质稳定，常温下不溶于水，不受酸碱腐蚀。
锆石和刚玉都属于硬质填料，少量添加即可产生良好的增阻效果，不仅摩擦系数高，且制动噪声低。

 

7. 蛭石

蛭石是一种具有层状结构的含水的镁铝硅酸盐矿物。化学式：(Mg,Ca)0.3-0.45(H2O)n{(Mg,Fe3+,Al)3[(Si,Al)4O12](OH)2}。硬度1-2；密度：2.2-2.86g/cm3；膨胀后密度0.6-0.9g/cm3；熔点1320-1350℃；膨胀蛭石的导热系数为0.046~0.07W/(mK)。膨胀蛭石不燃烧。在约1000℃高温条件下使用，其性能不会改变。它能经受多次冻融交替作用而不破坏，强度无明显下降。膨胀蛭石能在-30℃的低温下保持体积密度和强度不变，也不发生任何变形。膨胀蛭石的化学性质稳定。不溶于水。作为摩擦材料，膨胀蛭石有很好的吸音性能，可降低制动噪声，可降低制品密度，常用于制备盘式刹车盘。
研究发现，在汽车制动片中添加蛭石，时速在20~40km/h时，摩擦系数随蛭石添加量增加而增大；时速在60~120km/h区间时，摩擦系数随蛭石添加量增加增大呈现出先增加后减少的变化。添加5%~10%（重量%）蛭石时，摩擦系数增高；蛭石添加量超过10 wt %时，摩擦系数随时速增大而降低。随蛭石添加量增加，磨损率出现先降低、后增加的变化。时速高于100 km/h后，磨损率变化显著。蛭石添加量在5 wt %左右时，摩擦系数相对稳定，磨损率也较低。

 

8. 沸石

沸石是一族具有架状结构的含水的碱或碱土金属铝硅酸盐矿物，化学成分变化大。沸石发育孔道结构（孔径在0.7nm左右），具有大的比表面积和强的离子交换能力。硬度5-5.5；密度1.9-2.86g/cm3。它具有良好的耐酸性能，在低于100℃下与强酸作用2h，其晶格基本不破坏。沸石孔道中充填有大量分子水，加热水逸出，但结构不破坏，可再吸附水。在摩擦材料中添加沸石，可以充分吸收高温下树脂热分解释放的气态或液态水分子、摩擦产生的热量以及噪声，具有显著降低热衰退以及摩擦噪声的作用。

 

9. 硅藻土

硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，主要由地质演化历史时期形成的硅藻遗体组成（图2）。化学成分以SiO2为主，但呈非晶态。通常呈白色、灰白色；密度1.9-2.3g/cm3，质量轻；多孔，孔隙率80%~90%。硬度1-1.5。纯净干燥的硅藻密度很小，仅0.4~0.9g/cm3，能浮于水面。软化温度1400~1650℃。吸附能力强，能吸收相当于自身重量1.5~4的水。200℃和800℃时导热率分别为0.0088~0.0158 W/(mK)和0.0277~0.219 W/(mK)。作为摩擦材料的填料，硅藻土可有效降低摩擦噪音和制品的热衰退。

 

10. 讨论与展望

本文所列举的增阻（增摩）矿物（岩石）原料，总体表现出增加制品摩擦阻力、降低磨损量、改善高温摩擦性能和强度的作用，但不同原料在改善制品性能中所发挥的作用不尽相同。比如，冰晶石相变吸热特点显著，对于提高制品热稳定方面表现突出；蛭石、沸石和硅藻土的吸水-吸热特点突出，在降低制动噪音方面效果明显；锆石和刚玉硬度大、熔点高，在提高制品摩擦系数和高温稳定性，降低磨损率等方面优势明显；赤铁矿、磁铁矿、铬铁矿、钛铁矿和金红石硬度居中，密度较大，在调节摩擦系数、提高制品密度和强度方面表现上佳。

 

作为增阻（增摩）矿物（岩石）原料种类繁多，除上述重点介绍的几种外，其他包括长石类矿物、铝矾土、石灰岩、白云岩等。长石类矿物在自然界分布广泛，种类繁多，价格便宜，硬度较大（一般在6左右，属于硬质填料），摩擦系数较高（0.6左右，增阻效果显著），但需合理控制添加量和粒度，否则制品的制动噪音较高。作为增阻原料的铝矾土一般含一水硬铝石较高，且往往需要煅烧，产物具有高硬度、高剪切强度和高摩擦系数，但添加量和粒度控制不当易造成磨损率过高和制动噪音较高等问题。石灰岩和白云岩作为增阻原料的最大优势是其价格较便宜、来源广泛。

 

目前使用的增阻（增摩）矿物中，萤石、冰晶石和辉锑矿等在高温工矿下具有良好的摩擦学表现，但它们在高温下分解会释放Cl2或SO2等对环境有一定污染的气体。近年来，摩擦领域一直在探寻能够替代这些原料的更环保的材料，但进展不很明显。因此，继续寻找性能更优、更为环保、且具有较好经济价值的增阻（增摩）矿物原料是未来发展的方向。增阻（增摩）矿物（岩石）原料的表面改性技术，是提高其在树脂、橡胶等高分子基体中均匀分散并与基体材料有效结合的关键，也是该领域长期面临的技术问题和重点研发方向。

 

随着我国逐步进入汽车社会以及工业化程度的提高，对高性能增阻（增摩）矿物原料的需求会逐渐增加，要求也会越来越高。这对矿物摩擦材料加工产业既是机遇，同时也是挑战。因此，建议该产业领域应该高度关注以下三个方面的问题：一是仅仅围绕提高传统矿物增阻材料性能和使用效能的目标，加快表面改性、粒度精准控制等新技术的研发以及装备的技术配套与升级；二是深化矿物摩擦增阻材料成分-结构-性能-使用效能内在关系及其综合效益的分析研究，不断发掘新的矿物增阻原料，最大程度地满足摩擦材料领域对新材料的多样化需求；三是积极研发综合功能好、增阻效果突出、环境友好的新材料及其加工技术，真正实现这一产业的绿色发展。

 

 

 

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浅谈如何做好安全生产工作

鑫溢公司   袁修良

 

近几个月来，公司发生了几起安全生产事故，有人被工具误伤了，有人绊倒摔伤了，虽然是几起小事故，但是血淋淋的教训告诉我们麻痹大意是安全生产的大敌，如果不从小事出发，不由点及面的把安全工作的基础打牢夯实，很可能会造成更严重的安全事故。

 

事故发生以后，公司上下应该积极吸取教训，认真查找分析各个岗位在安全方面存在的问题。从小处着眼，细微处着手，从实际工作做起，有针对性地开展安全活动，注重过程管理和监督，把没有做好的事情做好，没有整改的问题改好，没有落实的措施落实好，使每项活动都让职工积极参与其中，“安全生产”的理念才能真正深入人心，才能变成每个职工的自觉行为规范。

 

针对公司目前的情况，我认为要做好安全生产工作，应该做好以下8个方面：
1、落实安全生产责任制，根据公司自身的实际情况，不同的岗位，要制订安全生产责任制，落实到每个岗位。各部门将公司考核目标层层分解并签订责任状，做到安全重任人人挑，人人头上有指标。职工树立“我要安全”、“自己为自己的安全负责”的思想观念，严格的考核保障安全生产。
2、加强安全教育，对新进厂的职工必须经过安全教育，对转岗复岗人员必须进行安全教育后方可上岗。
3、加强安全生产检查工作，责任部门必须进行定期或不定期的安全生产检查，车间、班组要进行周检或日巡检，操作人员开机前必须做好设备检查，在确保设备、电器完好的情况下方可开机生产。对检查中发现的事故隐患必须及时整改。
4、加强劳动保护用品的管理。不同工种劳动防护用品的发放应不同，企业必须根据防护用品发放标准发放，职工工作时须穿戴劳动防护用品上岗。
5、对特殊作业人员必须进行专业培训，考试合格后持证上岗。
6、防火防电重点安全防范区域应有明确标志及警示语。
7、建立健全各岗位操作规程。
8、建立健全企业安全生产管理台帐，加强基础管理工作。做到一切要以预防为主。

 

安全生产是构建和谐企业的前提，只有抓好生产安全才能做到家庭和谐、企业和谐双丰收。“警惕安全在，麻痹事故来”，我们要学会居安思危，时刻保持警惕，共同创建和谐企业。

 

 

 

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浅谈行业摩擦材料发展方向和人才储备

都鑫公司  汤洪文

近年来，我们黄石地区摩擦材料行业虽然取得了一定发展，但是依然存在较多的现实问题。大部份企业在科技新产品研发上处于停滞状态，和国内同行业相比差距仍然很大，产品技术含量不高，很难在高端市场占有席位，综合我们行业的实际情况，本人现提出以下见解与大家共勉。

1、摩擦材料的发展方向：针对我们摩擦材料行业存在的问题并结合行业的实际情况，目前应该重点加快新型摩擦材料的研发和应用。材料，能源，环保是未来新的摩擦行业的必备因素。摩擦材料从原来的石棉制动，到现在的半金属陶瓷纤维，碳纤维，再到现在的摩擦材料和高性能的碳纤维摩擦材料。摩擦材料每一次的突破都是伴随新材料的研发和应用。

 

国外不但对摩擦材料质量的重视，而更要求产品是否对环境产生污染。摩擦材料的结构和使用必须是对空气和周围零的低碳排放。这样一来传统产品将会在未来的市场遭受致命的打击。据国内权威机构预测，摩擦材料将加速淘汰低技术。高污染。高能耗。高物耗和低端制造产能企业。实现行业科技学术生产方式，消费阶层也会转向低碳转型的目标。

 

综合上述，我们行业在高性能的碳纤维摩擦材料这块领域几乎空白，学习国际国内新的技术是当前我们行业的迫切所在问题。

2、行业的人才培养和储备：人才的培养和储备是为了行业持续发展的需要。企业。高校。科研机构应该加强合作，这一点我们也在探索的开展，继续加强行业人才的培养和储备工作，高校和企业，科研机构和企业合作办好摩擦材料技术培训班。使企业带着问题向专家当面咨询，进行互动交流，探讨，通过此渠道力求对国际。国内摩擦材料行业的高端产品领先技术及热点话题彻底有一个前瞻性的了解。企业必然也要重视人才，努力提高员工待遇，改善企业工作环境来吸引人才。

 

迹象表明，摩擦材料这个行业在未来的市场应用中会越来越广泛，对摩擦材料的要求也会越来越规范。当前我们摩擦协会应该有居安思危之心态，逐步改进传统生产观念，迎接当今和未来市场走向，为了大家共同的事业，为了我们共同的目标而努力奋斗