C-Cu復(fù)合材料制備及不同環(huán)境下摩擦學(xué)性能的研究.pdf

1、受電弓滑板作為電力機(jī)車重要的受流部件之一，其機(jī)械性能、摩擦磨損性能和耐弧性的優(yōu)劣直接影響到機(jī)車運(yùn)行速度。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電氣化鐵路的運(yùn)行速度連續(xù)提升，對(duì)受電弓滑板的綜合性能提出了更高的要求。炭/銅復(fù)合材料具有優(yōu)異的自潤(rùn)滑性能、耐腐蝕性能和良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能，因此在滑動(dòng)導(dǎo)電材料中具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　本文以焦炭粉為增強(qiáng)相，石墨粉為潤(rùn)滑劑，硫化煤瀝青為粘結(jié)劑，經(jīng)熱壓成型、常壓炭化后制備出多孔炭基體;然后采用高壓液體浸滲法將

2、熔融銅滲入炭基體內(nèi)，制備出新型受電弓炭基滑板材料。研究了不同焦炭含量炭/銅復(fù)合材料的硬度、強(qiáng)度和微觀組織。采用往復(fù)摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)研究復(fù)合材料在干滑動(dòng)、去離子水和雨水下的摩擦磨損性能，探究測(cè)試環(huán)境和載荷對(duì)復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響。
　　1.制備得到的炭/銅復(fù)合材料組織均勻，焦炭含量的提高明顯增強(qiáng)了復(fù)合材料的機(jī)械性能。焦炭/石墨比為80/20時(shí)，復(fù)合材料的硬度、抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到147.7 HV，95.44 MPa和322.

3、65 MPa。
　　2.摩擦系數(shù)。焦炭/石墨比為50/50的C/Cu復(fù)合材料的平均摩擦系數(shù)在0.098～0.158之間波動(dòng);干磨和去離子水滑動(dòng)條件下，摩擦系數(shù)隨滑動(dòng)摩擦存在穩(wěn)定波動(dòng)區(qū)域，表面形成潤(rùn)滑膜，而在雨水腐蝕條件下，摩擦系數(shù)隨滑動(dòng)距離的變化呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)的連續(xù)下降和上升，表面難以成膜。焦炭/石墨比為80/20的C/Cu復(fù)合材料的平均摩擦系數(shù)在0.1左右，摩擦系數(shù)隨滑動(dòng)距離呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，僅在最終階段有略微上升。
　　3.

4、磨損率。在干磨、去離子水和雨水條件下，焦炭/石墨比分別為50/50和80/20的C/Cu復(fù)合材料的磨損體積均隨載荷的增加而上升，磨損率隨載荷呈現(xiàn)整體上升的趨勢(shì)，但不同環(huán)境下隨載荷增長(zhǎng)的程度具有各自的特點(diǎn)。雨水環(huán)境下，C/Cu復(fù)合材料的磨損率最大，耐磨性降低;去離子水對(duì)材料表面具有一定的潤(rùn)滑作用，磨損率最低;干滑動(dòng)條件下的磨損率居中。在相同滑動(dòng)條件下，相對(duì)于焦炭/石墨比為50/50的復(fù)合材料，焦炭/石墨比為80/20的復(fù)合材料磨損率明顯下