碳材料高速載流摩擦磨損性能研究.pdf

1、本文以浸金屬碳滑板材料和C/C復合材料為研究對象，模擬電力機車接觸網(wǎng)中受電弓滑板和導線的服役條件，在HST-100摩擦磨損試驗機上進行了載流摩擦學特性研究。使用單因素試驗方法研究了載流條件下速度、載荷、電流對碳材料摩擦學特性的影響，提出了摩擦副載流質(zhì)量及其意義，并研究了外在因素對載流質(zhì)量的影響，利用掃描電子顯微鏡對銷試樣摩擦表面及摩擦表面垂直切面形貌進行了觀察，探討了不同條件下碳材料的載流摩擦磨損機理。 實驗結(jié)果表明：電流、速度

2、、載荷是影響碳材料載流摩擦磨損性能的重要因素。與無電流相比，載流條件下碳材料的磨損率明顯加劇，摩擦系數(shù)低于無電條件。在定電流條件下，浸金屬碳材料的摩擦系數(shù)隨載荷的增大而減小，而C/C復合材料與之相反。兩種碳材料的磨損率均隨載荷的增大而減小，載流質(zhì)量均隨載荷的增大而提高，摩擦系數(shù)、磨損率均隨速度的增大而增大。在定載荷條件下，隨電流的增大，兩種碳材料的載流效率緩慢減小，浸金屬碳材料的摩擦系數(shù)、磨損率和C/C復合材料的磨損率隨電流的增加而增大

3、，而C/C復合材料的摩擦系數(shù)，在速度小于40m/s時，隨電流的增加而減小，當速度大于40m/s時，則隨電流的增加而增大。當速度為50m/s時，兩種碳材料的載流質(zhì)量均明顯最差。 兩種碳材料相對比，C/C復合材料的摩擦系數(shù)、磨損率顯著低于浸金屬碳材料的摩擦系數(shù)、磨損率；C/C復合材料的載流摩擦磨損性能優(yōu)于浸金屬碳材料，但導電性劣于浸金屬碳材料。 摩擦配副的表面接觸狀態(tài)決定其摩擦磨損機制。在無電條件下，磨粒磨損是碳材料的主要磨