低硬度塵土顆粒機械性能對電接觸可靠性影響的研究.pdf

1、塵土顆粒一直是影響電接觸失效的重要因素。在電接觸中，塵土顆粒對電觸點的磨損和腐蝕等會造成重大影響。
　　 大氣中莫氏硬度較低的塵土主要包括云母和方解石，本文以小顆粒（100μm以下）的云母和方解石為研究對象，通過研究設計實驗，給出了對塵土顆粒的定位標定和分析方法。經過靜態(tài)和動態(tài)接觸電阻實驗兩個部分的研究，分析了云母和方解石顆粒自身的機械性能在相應外界條件下對接觸性能的影響狀況，得到了影響電接觸性能的塵土顆粒機械物理參數(shù)的指標范圍

2、以及相應條件的載荷條件。
　　 靜態(tài)接觸電阻實驗部分首先通過特定的實驗方法，研究云母和方解石單顆粒在受載荷情況下的破壞形式，給出理論分析和原因，并得到了方解石和云母顆粒的抗壓強度值。該部分分析是為了后續(xù)顆粒尺寸和破碎物覆蓋面積以及破碎物輻射面積的相應關系的研究做好準備，并為后續(xù)動態(tài)實驗的分析奠定基礎。本論文研究了單顆粒和顆粒簇兩種情況下接觸載荷、顆粒尺寸、顆粒破碎后的輻射面積等關系，得出顆粒破碎及其尺寸對接觸電阻的影響，并給合適

3、的接觸載荷值。
　　 動態(tài)接觸電阻實驗部分首先測定無塵條件下接觸對的接觸性能。之后，進行顆粒進入接觸區(qū)域的微動實驗，實驗內容包括相同載荷下顆粒尺寸不同的動態(tài)接觸電阻實驗和相同顆粒下外加載荷不同的動態(tài)實驗。通過將各組實驗結果和無塵時實驗結果進行比較分析，得到了塵土顆粒的尺寸和接觸載荷兩種因素對于觸點接觸性能的影響的結果，進一步給出了理論依據(jù)。通過熒光X射線測厚儀、掃描電子顯微鏡和能譜儀，比較了接觸區(qū)在無塵狀態(tài)和有塵土顆粒存在的情況

4、下，微動前后觸頭和樣片的磨損狀況，得出了短周期情況微動時，存在塵土條件下，顆粒對磨損性能的有關影響。
　　 本論文以低硬度塵土顆粒的尺寸特性、破碎形式為切入點，以低硬度塵土顆粒的尺寸、抗壓強度結合實際接觸載荷作為評價指標，最終給出了靜態(tài)接觸時，單顆粒方解石和云母破碎形式及其規(guī)律，并得到了引起失效的顆粒簇尺寸范圍以及可降低失效發(fā)生的載荷范圍。同時，得出了在短周期微動接觸條件下存在方解石和云母時的接觸性能曲線以及影響因素，給出了接觸