碳纤维增强银基固体润滑材料的性能研究

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随着对滑动电接触使用寿命要求的提高,传统的银(铜)-二硫化钼、银(铜)-石墨的强度与耐磨性能已经不能满足其使用要求,而碳纤维增强金属基滑动材料的出现,及时地解决了上述问题。本文采用紧藕合雾化Ag-Cu合金粉、普通短切碳纤维、自制石墨化碳纤维,通过气氛保护热压工艺制备出含不同润滑相组成的银基固体润滑复合电刷材料,研究了不同润滑相组成对材料摩擦磨损性能的影响,探索了石墨化碳纤维的加入对银基自润滑复合材料物理性能、机械摩擦磨损性能与电摩擦磨损性能的影响,并研究了测试条件的变化对材料摩擦磨损性能的作用规律。论文主要完成的研究工作和取得的结果如下:1)研究表明润滑相种类对银基固体润滑复合材料的摩擦磨损性能有明显的影响,实验发现采用碳纤维与MoS2对材料进行复相滑可以显著提高银基固体润滑材料的耐磨性能,其中采用加石墨化碳纤维与MoS2进行复相润滑时,复合材料的磨损率最低,达到4.52×10-14m3/N·m:2)研究了石墨化碳纤维含量对复合材料各项性能的影响,发现随着碳纤维含量的增加,复合材料的磨损率先显著降低,当碳纤维含量超过12%之后趋于平稳,但材料的抗弯强度、硬度随碳纤维的增加会有所降低;3)研究了复合材料的电摩擦磨损性能,发现添加碳纤维之后材料的稳定滑动距离明显增加,由11km左右增加到了16km左右,但是碳纤维的添加破坏了复合材料接触电压降的稳定性,使复合材料接触电压降的波动幅度明显增加,造成复合材料接触电噪声的增大。
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