摩擦热检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-09-25  

摩擦热检测是评估材料在摩擦过程中热生成行为的关键技术,涉及温度升高、热分布、热稳定性等参数的精确测量。该检测通过模拟实际工况下的摩擦条件,分析材料的热失效机制,为材料选择和应用提供数据支持,确保产品在高温环境下的可靠性和耐久性。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

摩擦热温度测量:通过高精度温度传感器实时监测摩擦接触区域的温度变化,评估材料在滑动或滚动摩擦过程中的热生成速率,为热管理设计提供基础数据,防止过热导致的材料退化。

摩擦系数测定:测量材料在相对运动过程中的阻力与正压力比值,分析摩擦行为对热生成的影响,该参数直接关联摩擦热的产生效率,是评估材料摩擦学性能的核心指标。

热分布分析:利用红外成像技术获取摩擦表面温度场分布,识别局部热点区域,评估热集中对材料结构完整性的影响,有助于优化散热设计。

热导率检测:测定材料在摩擦热作用下的导热能力,分析热量从摩擦面向内部传递的效率,该参数影响整体温升水平,对高温应用材料的选择至关重要。

磨损率与热关联分析:结合磨损量测量和温度数据,研究摩擦热对材料磨损机制的促进作用,如热软化导致的加速磨损,为寿命预测提供依据。

热稳定性评估:在持续摩擦条件下监测材料物理化学性质的变化,如相变或氧化反应,判断材料耐受高温的极限,确保使用安全性。

摩擦热循环测试:模拟间歇性摩擦工况,测量多次热循环后的材料性能衰减,评估热疲劳抵抗能力,适用于动态机械部件。

界面热阻检测:分析摩擦副界面间的热传递阻力,量化接触不良导致的局部温升,优化界面设计以提升散热效率。

热生成功率计算:基于摩擦力和速度数据计算单位时间内的热生成量,结合材料比热容评估温升潜力,为系统热负荷设计提供输入。

高温摩擦行为研究:在可控温度环境下进行摩擦测试,分析预热或冷却对摩擦热效应的影响,揭示温度依赖的摩擦机制。

检测范围

金属合金材料:广泛应用于发动机轴承、齿轮等高速摩擦部件,其摩擦热行为直接影响机械效率与寿命,需检测高温下的组织稳定性。

聚合物复合材料:用于密封圈、滑动轴承等轻载场景,摩擦热可能导致软化或分解,检测重点为热变形温度与摩擦系数变化。

陶瓷涂层材料:涂覆于切削工具或航空航天部件表面,摩擦热易引发裂纹,检测涉及热震抵抗性与涂层附着力

汽车刹车系统:刹车片与盘在制动时产生高温摩擦热,检测温度分布与衰减性能,确保制动安全与抗热衰退能力。

工业轴承应用:滚动或滑动轴承在高速运转下摩擦热积累,检测温升对润滑剂性能的影响,防止过早失效。

电子设备连接器:微动摩擦产生的热量可能影响导电性,检测接触电阻随温度变化,保障信号传输稳定性。

风力发电机齿轮箱:重载齿轮摩擦热导致油温升高,检测热负荷下的磨损模式,优化润滑冷却策略。

轨道交通制动材料:高铁或地铁刹车系统需承受高频摩擦热,检测热疲劳与摩擦系数稳定性,满足安全标准。

医疗器械植入物:人工关节在运动中产生摩擦热,检测生物相容性材料的热反应,避免组织损伤。

航空航天密封材料:极端环境下摩擦热影响密封性能,检测高温下的弹性恢复与磨损率,确保舱体气密性。

检测标准

ASTM G99-2017《标准试验方法用于材料在滑动摩擦条件下的磨损测试》:规定了销-盘或环-块摩擦试验中磨损量与摩擦系数的测量程序,包括温度监测要求,适用于金属与非金属材料的摩擦热评估。

ISO 7148-1:2012《滑动轴承 摩擦特性测试 第1部分:摩擦测试》:国际标准中明确了轴承材料在滑动摩擦下的温度测量方法,要求控制滑动速度与载荷以模拟实际热生成条件。

GB/T 12444-2006《金属材料 磨损试验方法》:中国国家标准包含摩擦热相关检测条款,规定试验过程中需记录界面温度,用于分析磨损与热效应的关联性。

ASTM E230/E230M-2017《温度测量用标准化热电偶》:提供热电偶校准与使用规范,确保摩擦热检测中温度数据的准确性与可比性,适用于各类摩擦试验设备。

ISO 1810:2015《塑料 摩擦系数的测定》:涉及塑料材料在摩擦过程中的热效应评估,要求测试环境控制以避免外部热干扰。

GB/T 3960-2016《塑料 滑动摩擦磨损试验方法》:中国标准详细规定塑料试样在摩擦试验中的温度监测步骤,用于评估热软化对磨损行为的影响。

ASTM D2714-2018《橡胶性能测试 摩擦系数的标准试验方法》:针对橡胶材料,包括摩擦热生成测量,要求报告温度对摩擦性能的变化趋势。

ISO 1857:2010《橡胶 摩擦性能的测定》:国际标准中集成热检测要素,强调在恒定滑动条件下记录温度上升曲线。

检测仪器

摩擦磨损试验机:具备可调载荷与速度功能的专用设备,通过销-盘或环-块配置模拟摩擦接触,集成温度传感器实时监测摩擦热,用于定量分析热生成与磨损关系。

红外热像仪:非接触式温度测量仪器,可捕获摩擦表面全场热分布图像,分辨率高达0.1°C,用于识别局部热点与热流路径,辅助热管理优化。

热电偶温度采集系统:由多点热电偶与数据记录仪组成,直接嵌入摩擦副界面测量温度变化,采样频率可达1000Hz,确保摩擦热瞬态过程的精确记录。

热流计传感器:测量通过材料界面的热流密度,结合摩擦试验计算热生成功率,适用于评估散热材料的热管理效率。

高速数据采集仪:同步采集摩擦力、温度与位移信号,时间分辨率达微秒级,用于分析摩擦热与动态行为的耦合效应。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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