深孔钻机相比较于常规的地质钻机,在钻机功率,卷扬载荷以及提升速度等方面都有了显著的提升,这就对钻机刹车制动系统的安全可靠程度提出了新的要求。当前深孔钻机是采用盘式刹车系统取代了带式刹车,由于在载荷和功能上的加强,所以有必要对刹车片上摩擦材料的选择和优化开展深入的探讨。在粉末冶金刹车片中采用Cu作为基体可以提高摩擦材料的导热性及抗氧化耐腐蚀能力,适用于深孔钻机盘式刹车系统中。Cu基粉末冶金中常用于改性的摩擦组元有多种,本此研究我们选取了高铬铸铁、Al₂O₃、SiO₂、WC、SiC五种常见增磨材料来设计试验。在烧制得到五组刹车片材料样品后,通过摩擦磨损和物理力学试验,并结合相应的摩擦理论展开分析,我们最终得到了以下结论:1.高铬铸铁作为摩擦组元能与基体Cu形成较好的粘结,在相同的热压工艺下制得的试样中孔隙程度最小;2.Al₂O₃和SiC则在基体Cu内润湿性不好,组分内部可见明显孔隙;3.硬度和强度取决于基体组元的材质和组成,但添加不同摩擦组元之后也相应变化,在本次试验各组摩擦组元加入量均为8%时,含有Al₂O₃组试块硬度最大,而含SiO₂的试块最小。而添加WC的试块强度最大,添加Al₂O₃的强度最小;4.在低速低温的干摩擦条件之中,摩擦系数的大小与其所含摩擦组元的硬度有一定关系,试验里添加Al₂O₃组试块摩擦系数最大,添加SiO₂的试块摩擦系数最小;5.关于试块的磨损,无论是高速还是低速条件,含高铬铸铁的刹车片均具有最佳的耐磨性,而添加Al₂O₃和WC作为摩擦组元则相比较下磨损较大。6.通过本次试验在相同条件下的不同摩擦组元刹车片试样的性能对比,高铬铸铁作为Cu基粉末冶金摩擦组元的综合性能最佳。