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设计了一种新型双层结构的石油钻机刹车块，研究了丁腈橡胶对摩擦材料力学与摩擦学性能的影响；采用均匀设计方法和SAS软件对所研制刹车块摩擦层的材料配方进行了优化。结果表明：丁腈橡胶可显著提高摩擦材料的冲击强度，降低其硬度和密度；配方优化后材料的摩擦因数高且稳定，磨损率低；与市售的半金属刹车块相比，在350℃时，其热衰退率可减小约51％，磨损率可降低约34．7％；研制的双层刹车块制动灵敏，无噪声，使用寿命可延长60％以上。