高速列車摩擦接地裝置材料的制備及其載流摩擦磨損性能的研究.pdf

1、本文通過粉末冶金制備了石墨/銅復(fù)合材料，研究了錫含量對復(fù)合材料機(jī)械性能的影響，模擬火車電刷和車軸的服役條件，在 HST-100試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行載流摩擦磨損試驗(yàn)。使用單因素試驗(yàn)研究了電流、速度對復(fù)合材料摩擦特性和載流性能的影響。利用掃描電子顯微鏡（SEM）、三維形貌儀、能譜儀(EDS)對摩擦后試樣的表面進(jìn)行觀察，研究了不同試驗(yàn)因素對磨損機(jī)制的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：由于固溶強(qiáng)化的作用，隨著錫含量的增加，復(fù)合材料的硬度得到提高，但晶格畸變導(dǎo)致晶體中

2、電子的散射降低了復(fù)合材料的導(dǎo)電率，同時(shí)錫含量的增加降低了復(fù)合材料的密度。隨著電流的增大，復(fù)合材料的表面軟化，微凸體之間的作用力減小，摩擦系數(shù)減??；同時(shí)表面的軟化容易引起摩擦過程中的粘著，載流效率減小，起弧率增加，造成電弧燒蝕，磨損率隨之增大。錫含量越高，由于電阻比較大，在同電流條件下，復(fù)合材料產(chǎn)熱更多，比較容易軟化，所以錫含量越高摩擦系數(shù)越??；在電流較小時(shí)，錫含量越高磨損率越小，當(dāng)電流超過60A后，粘著加劇，燒蝕嚴(yán)重，磨損率迅速增大，髙

3、錫材料不適合大電流的載流摩擦。隨著速度的增大，摩擦系數(shù)和磨損率都增大。速度的增大使得在摩擦過程中銷盤之間的接觸狀態(tài)惡化，載流效率減小，起弧嚴(yán)重，表面變得粗糙，摩擦系數(shù)逐漸變大；電弧燒蝕比機(jī)械磨損要嚴(yán)重，所以隨著速度的增大，復(fù)合材料的磨損率增大。當(dāng)速度較小時(shí)，錫含量越高，更易在摩擦表面形成氧化膜，所以摩擦系數(shù)和磨損率較小，當(dāng)速度超過20m/s時(shí)，產(chǎn)生粘著，引起電弧燒蝕，磨損率增大，髙錫材料不適合高速載流摩擦。電滑動(dòng)摩擦中，隨著電流和速度的