农学论文哪里有？本研究以解决“无铜化”NAO制动摩擦材料的高磨损、高噪声和严重热衰退问题为目的，基于牛臼齿的多级结构，以稻壳炭为增强材料，研制了一种仿生制动摩擦材料。
第1章 绪论
1.3 国内外研究现状
制动摩擦材料一般使用高温粘合剂或铆钉安装在坚固的金属背衬上，并与制动器配合使用。常用制动器的结构示意图如图1.1所示。在制动摩擦材料的发展史上，人类最早使用的摩擦材料主要为纯天然材料，例如木头、皮革和兽皮等[33]。在第二次工业革命后，这类材料已经无法满足工业需求。现代制动摩擦材料，自Herbert Frood于1897年发明了编织棉浸渍天然树脂制动摩擦材料以来，开启了飞速发展的大门[34]。在20世纪初，人们开始着手研究和开发各种金属和非金属材料，用于制造制动摩擦材料。制动摩擦材料按其材质主要分为石棉制动摩擦材料、金属制动摩擦材料、半金属摩制动摩擦材料、NAO制动摩擦材料、陶瓷型制动摩擦材料。由于石棉的毒性，各国的法规、政策以及国际行业联盟组织均禁止石棉的使用与生产[35,36]。目前，石棉制动摩擦材料已被淘汰[37,38]。金属制动摩擦材料常用于高工作温度的制动部件[39,40]。然而，它的成本高、工艺复杂、制动噪声大以及脆性大，并严重磨损配合件[41]。半金属基制动摩擦材料的高温摩擦系数、耐磨性和导热性较好，但易生锈、高温易磨损并易产生制动噪声[3,42–44]。陶瓷制动摩擦材料具有高耐磨性、卓越的高温性能，但造价高昂[45–47]。相比其它材料，NAO型摩擦材料具有耐磨、低噪声、廉价和制造工艺简单等优点，并且不产生有害的气体，更符合环保理念[3,33]。
第3章 稻壳炭的热解温度对仿生制动摩擦材料性能的影响
3.2 不同热解温度稻壳炭的制备与表征
3.2.1 不同热解温度稻壳炭的制备
在600℃、800℃、1000℃、1200℃和1400℃的热解温度下，制备了5种RHC，并分别编号为TRHC6、TRHC8、TRHC10、TRHC12、TRHC14。RHC的详细制备方法和参数详见章节2.4.2。图3.1中展示了稻壳（RH）和不同热解温度的RHC照片。
3.2.2 不同热解温度稻壳炭的表征方法
（一）扫描电子显微镜（SEM）
使用SEM观察稻壳与不同热解温度RHC的表面和断面微观形貌，样品表面均进行了喷金处理，以提高导电性。
（二）X射线能量色散谱（EDS）
使用EDS（X-Max N，Oxford instruments）测定RH与不同热解温度RHC的组成元素以及其含量。
（三）X射线衍射（XRD）
使用XRD（D/max 2500pc，Rigaku）对RH与不同热解温度RHC的物相组成进行分析。具体测试条件：扫描速度2˚/min，扫描范围2θ=5˚~70˚，电压40kV，电流20mA，Cu Kα下运行。
（四）傅立叶变换红外光谱（FT-IR）
使用FT-IR（IR Affinity-1，Shimadzu）分析RH与不同热解温度RHC的物质组成。KBr压片法制备样品，扫描波长范围为500~4000 cm-1，分辨率为2 cm-1。
（五）Raman光谱（Raman）
使用Raman（DXR3，Thermos Fisher Scientific，U.S）表征RHC中碳的类型，分辨率：0.2cm-1，扫描范围：50~3500 cm-1。
第5章 稻壳炭的NaOH预处理浓度对仿生制动摩擦材料性能的影响
5.2 NaOH预处理稻壳炭的制备与表征
5.2.1 NaOH预处理稻壳炭的制备
NaOH预处理RHC的制备流程如图5.1所示。首先，使用蒸馏水（实验室自制）对RH进行清洁处理，并将其放入60℃的电热箱中进行干燥，直至达到恒重。然后，在室温条件下，将干燥后的RH分别置于浓度为3 wt%、6 wt%、9 wt%和12 wt%的NaOH溶液中预处理，物料与溶液的比例为1：10 g/mL，处理时间为40 min，温度为80℃，不断搅拌以确保充分反应。待反应结束后，取出RH并用蒸馏水反复清洗，直至冲洗液的pH值为中性，全程使用pH计（PB-10，Sartorius）进行检测。最后，将处理后的RH放入60℃的电热箱中进行干燥，直至达到恒重，得到NaOH预处理后的RH以备后续试验使用。将上述样品与未预处理的RH分别放入真空碳管炉（ZT-18-22，上海晨华），热解温度为800℃，真空度小于0.05 Pa，升温速率为15℃/min。热解2 h后，冷却得到NaOH溶液预处理RHC与RHC。将RHC作为对照组，并将预处理NaO H溶液浓度为3 wt%、6 wt%、9 wt%和12 wt%的RHC分别标记为ARHC3、ARHC6、ARHC9和ARHC12。样品的照片如图5.2所示。为便于分析，以下将NaOH溶液预处理RHC称为ARHC。
第7章 稻壳炭/膨胀石墨协同增强仿生制动摩擦材料的性能研究
7.2 稻壳炭/膨胀石墨协同增强仿生制动摩擦材料的制备与性能测试
7.2.1 稻壳炭/膨胀石墨协同增强仿生制动摩擦材料的制备
本章节采用ARB9（章节5.4.1）的配方，鉴于其含有石墨，并且前文研究结果已表明EG的直接添加会导致冲击强度的大幅下降，同时在EG含量为2 wt%和4 wt%时，材料显示出显著的抗热衰退性能，因此使用2 wt%、3 wt%和4 wt%的EG替代石墨，制备稻壳炭/膨胀石墨协同增强仿生制动摩擦材料，并分别标记为RE2、RE3和RE4，将不含EG的试样标记为Ref，如表7.1所示。将表7.1的配方混料后，稻壳炭/膨胀石墨协同增强仿生制动摩擦材料的制备同章节2.4.3所述。
第8章 结论与展望
8.2 创新点
（1）受到牛臼齿多级结构启发，引入有序多孔结构，制备了仿生制动摩擦材料，降低了制动噪声与磨损，为制动摩擦材料的开发提供了新思路。
（2）利用了膨胀石墨的热膨胀特性，有效改善了制动摩擦材料的高温摩擦性能，揭示了其抗热衰退机理。
（3）研究了稻壳炭的热解温度、含量与预处理NaOH溶液浓度对仿生制动摩擦材料性能的影响，为农业废弃物的资源化利用提供了新方法。
参考文献（略）
