题目：稀土对汽车用摩擦材料组织和性能的影响

随着科技的迅速发展，汽车的功率、速度、载荷日益提高，车辆运行条件也越来越苛刻，这对汽车用摩擦材料的使用性能提出了更高的要求。由于稀土元素独特的电子结构，作为改性剂，对材料的综合性能将起到明显的改善作用。近年来，稀土化合物在摩擦材料中的应用日趋广泛，对其作用机理的研究也逐渐深入。因此，对掺杂稀土的摩擦材料的摩擦学研究有着重要的理论和应用价值。 本论文的研究主要集中在汽车用摩擦材料中加入稀土化合物，考察稀土化合物对摩擦材料的摩擦磨损性能、冲击强度、硬度、热膨胀、腐蚀等性能的影响，探讨不同种类的稀土盐及稀土添加量对汽车用摩擦材料上述诸多性能的作用。研究结果表明，添加稀土的硝酸盐、氯化物的摩擦材料比加入稀土硫酸盐的摩擦材料具备较好的综合性能。对比材料性能的测试结果，并考虑材料制备成本等因素，确定选择混合氯化稀土作为本项研究的摩擦材料的改性剂。当材料中混合氯化稀土的添加百分含量为3%时，材料的综合性能最佳。利用扫描电子显微镜（SEM）对材料的摩擦表面和断口表面进行了观察分析，发现添加不同种类的稀土对材料的摩擦磨损作用机理以及冲击断裂机制影响不同。电子能谱（EDS）分析结果表明，在摩擦过程中，材料的摩擦表面铁元素发生转移，并出现局部富集。采用X射线衍射（XRD）表征了摩擦表面的相组成，稀土的加入，促进材料表面相变化，使表面各组分结合更紧密。通过X-射线光电子能谱（XPS）分析材料表面元素在摩擦过程中价态变化，发现Fe、Zn、Cu等元素在摩擦过程中发生化学反应。生成的氧化物在稀土活化作用下在表面形成一层复合氧化物，起到稳定材料的摩擦系数，降低材料的磨损率的作用。掺杂稀土的半金属摩擦材料在摩擦过程中的磨损机制主要是粘着磨损和磨粒磨损两种形式。材料中添加稀土可以增强材料的致密性，改善材料的界面结构。稀土能够和材料中树脂成分相互作用，提高了树脂热分解温度，增强了材料耐磨性。 关键词：稀土，摩擦材料，综合性能，微观结构，断裂机制，摩擦磨损机理