碳纳米管-银-石墨电接触复合材料的摩擦磨损性能研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kongs874
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本试验采用粉末冶金方法制备碳纳米管-银-石墨复合材料,初压压力200MPa,在H2保护气氛下烧结并保温1h,复压压力400 MPa制得复合材料。复合材料中石墨和碳纳米管分布均匀,没有明显孔洞和团聚现象发生。 研究了电流密度(0-25A/cm2)对复合材料电磨损性能的影响。试验结果表明:随着电流密度增大,发热量增大,粘着磨损加剧,接触表面的接触方式发生改变,导致收缩电阻和过渡电阻减小,接触电压降略有上升;随着电流密度的增大,润滑膜遭到破坏,导致复合材料的摩擦系数增大、磨损量增大;比较电刷正、负极磨损量可以发现,由于接触表面的理化反应和金属转移的存在,导致正刷磨损量大于负刷磨损量,正刷磨损量随电流密度增大而成倍增长,而负刷磨损量与电流密度关系不大,电流密度越大磨损极性的差异越明显; 研究了圆周速度(5-15m/s)对复合材料电磨损性能的影响。试验结果表明:当压力一定时,随着圆周速度的增大,复合材料的接触电压降略有增加,而圆周速度增大到一定值后,接触电压降和磨损量急剧增加并伴有火花磨损出现:压力较小时(1N/cm2)圆周速度为7.5m/s时就出现电火花,压力较大时(2.5N/cm2)圆周速度为15m/s出现电火花。在圆周速度不变的条件下,接触电压降先升后降最后趋于稳定;随着速度的增大机械磨损的摩擦系数有所下降,而电磨损的摩擦系数随着速度的增大反而增大;电磨损磨损量随速度增大增大,而机械磨损的磨损量随速度的增大反而减小;机械磨损的相对磨损率随着速度的增大而减小,而电磨损相对磨损率出现了最小值,这是由于电刷压力、电流、温度等因素综合作用的结果。
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