我国城市化的快速发展和人民生活水平的不断提高使得我国汽车持有量持续上升,造成了严重的环境污染、交通堵塞及车辆无处停放等危害。近年来,为解决城镇化带来的这些问题,国家大力发展城市地铁,保障人民拥有更安全、更舒适的出行方式。制动摩擦材料作为地铁制动系统的关键部件,其性能的优劣直接关系到制动系统运行的安全与稳定。本文采用一次热压成型工艺制备树脂基摩擦材料,通过前期的试验研究,确定工艺参数为:热压温度150℃、热压压力30 MPa、热压时间15 min、热处理温度160℃、热处理时间4 h。在此工艺基础上,研究焦炭以及超细铜粉对于不同含量树脂摩擦材料性能的影响。结果表明:与添加焦炭的摩擦材料相比,添加超细铜粉的摩擦材料具有较低且平稳的平均摩擦系数以及低的磨耗量。随着树脂含量的增加,摩擦材料的洛氏硬度和压缩强度呈现增加的趋势,材料的冲击强度呈现下降的趋势,当树脂含量为12%时材料具有适宜的力学性能。加入焦炭的试样磨损机理主要是疲劳磨损和热磨损,而加入超细铜粉试样主要为热磨损和黏着磨损,并伴有少量磨粒磨损。本文同时研究玄武岩纤维和钢纤维对于不同树脂含量摩擦材料性能的影响。结果表明:钢纤维含量过多会使得材料的平均摩擦系数上升且磨耗量增加,树脂含量过高造成摩擦材料硬度值偏大、磨耗量偏高。当树脂含量为13%、钢纤维为15%、玄武岩纤维为14%时,试样的主要磨损机理为黏着磨损和疲劳磨损,并伴随着少量的磨粒磨损。对试验配方进行优化研究,探究氧化铝、石墨、超细铜粉以及混杂纤维总量对于摩擦材料力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明:石墨和超细铜粉对于摩擦材料的力学性能影响较小,但对摩擦过程中摩擦膜的生成具有促进作用,导致材料摩擦面生成过多摩擦膜,发生明显的热衰退现象;混杂纤维的总量对摩擦材料的力学性能影响较为显著,其总量减少会导致纤维对摩擦材料的支撑作用减弱,降低摩擦材料的压缩强度和冲击强度。通过研究得出本文最优配方为:树脂含量12%、钢纤维15%、玄武岩纤维14%、氧化铝10%、超细铜粉3%、石墨4%。相应摩擦材料的力学性能及摩擦磨损性能为:密度2.324 g/cm~3、硬度82.3 HRR、压缩强度49.24 MPa、冲击强度4.87 k J/m~2、平均摩擦系数稳定在0.392-0.430之间、磨耗量0.021 cm~3/MJ。