潤滑相對銅基固體潤滑材料接觸穩(wěn)定性的影響.pdf

1、隨著對滑動電接觸材料使用穩(wěn)定性要求的提高，傳統(tǒng)的銅-石墨復(fù)合材料因為耐磨性和電接觸性能較差已經(jīng)不能滿足使用要求。本文采用電解銅粉、CuSn10合金粉、石墨粉、MoS2粉和WS2粉，通過氣氛保護熱壓工藝制備出不同成分的銅基和銅錫復(fù)合材料，研究潤滑相和基體組分的變化對材料力學(xué)性能、摩擦磨損性能和電接觸性能的影響，并從摩擦系數(shù)、摩擦噪聲和電噪聲三個方面對材料的接觸穩(wěn)定性進行評估。論文主要完成的研究工作和取得的結(jié)果如下:
　　(1)以Cu

2、-24vol％Gr(Cu-6wt％Gr)復(fù)合材料為基準，研究用二硫化鎢代替石墨作為潤滑相對銅基復(fù)合材料性能的影響，發(fā)現(xiàn)Cu-24vol％WS2(Cu-21 wt％WS2)復(fù)合材料的力學(xué)性能和摩擦磨損性能顯著提高，其中摩擦系數(shù)和磨損率更是低至0.156和7.61×10-14m3/N·m。
　　(2)以(CuSn10)-6Gr復(fù)合材料為基準，研究了二硫化鉬和二硫化鎢的添加對銅錫復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響，發(fā)現(xiàn)隨著二硫化鉬含量的增加，銅

3、錫復(fù)合材料的摩擦系數(shù)和磨損率降低，而用二硫化鎢代替二硫化鉬時，(CuSn10)-6Gr-6WS2復(fù)合材料的摩擦磨損性能進一步提高，其中磨損率低至0.343×10-14m3/N·m。
　　(3)研究了復(fù)合材料的載流性能，發(fā)現(xiàn)銅錫復(fù)合材料具有較低的接觸電壓降水平，均低于Cu-6Gr材料的42.03mV，較低的接觸電壓降可以保證電刷與滑環(huán)的良好接觸。隨著二硫化鉬含量的增加，銅錫復(fù)合材料的接觸電壓降從18.92mV增至33.62mV。用二

4、硫化鎢取代二硫化鉬可以部分降低材料的接觸電壓降，(CuSn10)-6Gr-6WS2復(fù)合材料的接觸電壓降降至31.43mV。
　　(4)研究復(fù)合材料的接觸穩(wěn)定性能，發(fā)現(xiàn)石墨與二硫化鎢的混合使用可以提高銅基復(fù)合材料的摩擦系數(shù)穩(wěn)定性，而隨著潤滑相含量的增加，銅錫復(fù)合材料的摩擦系數(shù)穩(wěn)定性提高。復(fù)合材料的摩擦噪聲與摩擦系數(shù)息息相關(guān)，摩擦系數(shù)值越大，摩擦系數(shù)曲線波動越大，就越易于發(fā)出摩擦噪聲。生成的磨屑和潤滑膜對復(fù)合材料的電噪聲影響很大，生成