受电弓滑板材料的载流摩擦磨损特性

利用自行研制的改进型滑动电接触实验机,通过对铜基粉末冶金滑板和浸铜碳滑板与铜锡合金导线的对磨实验,分析了两种滑板材料在不同载流时的摩擦磨损特性。研究表明:两种滑板材料的摩擦磨损都要经历过渡期和相对稳定期两个阶段,随载流的增大,摩擦因数、接触电阻以及磨耗率都增大,但变化的趋势和幅度不同。浸铜碳滑板的摩擦因数和接触电阻变化率较小,但其绝对数值较大;铜基粉末冶金滑板的摩擦因数和接触电阻相对较小,但其随载流增加的幅度较大,载流稳定性稍差。微观形貌分析显示,两种滑板在强电流下的磨损形式主要是电弧侵蚀下的磨粒磨损和粘着磨损;而浸铜碳滑板磨耗率变化较小,强电流条件下其载流摩擦磨损性能较好。     

现代轨道交通摩擦集电材料及相关载流摩擦磨损研究进展

简述了现代轨道交通摩擦集电材料的发展历史,介绍了铜基粉末冶金、浸金属碳、碳纤维等几种摩擦集电材料的性能特点和研究现状,肯定了其应用价值和进一步研究的必要性.同时,对与之相关的载流摩擦磨损研究进行了比较全面的综述,提出了载流摩擦磨损研究过程中存在的问题和可能的发展方向.     

铜钛硅碳石墨合金材料摩擦磨损性能研究

为研究铜钛硅碳石墨合金材料摩擦磨损性能,通过常规的粉末冶金方法制备了铜钛硅碳石墨材料。对样品硬度等性能的测试,选择出87%Cu的最优配方。再用无流磨损和载流磨损实验测试其摩擦磨损性能,进而通过扫描电镜对磨损表面进行观察,探讨摩擦磨损机理。结果表明,无流磨损过程中,磨损量呈线性增长,磨损的主要形式为梨削;载流磨损过程中,磨损量呈非线性增长,随着行程的增加,磨损率降低,磨损的主要形式有梨削和电弧烧损,磨损率降低可能是杂质Al相弥散强化铜基体所致,其微观机理是一个复杂的各种机理的组合。     

载流条件下铜基粉末冶金材料的摩擦磨损行为

载流条件下材料的摩擦学性能对于铁铬弓网系统、电极电刷以及航天航空运用都有重要意义.以铜基粉末冶金材料为对象,在专用的载流摩擦磨损试验机上,系统地研究了载流电流密度、滑动速度与接触压力对摩擦磨损特性的影响规律.结果表明:电流、接触压力与滑动速度对载流摩擦副的摩擦磨损性能存在着强烈的交互作用.电流介入产生的电弧损伤严重,恶化了摩擦副的摩擦磨损性能;一定的接触压力有利于获得比较稳定的载流摩擦表面接触,对于高速、大功率电力机车,一定的接触压力有利于保证良好的载流质量,减少电弧产生.     

浸金属碳材料的载流摩擦磨损性能研究

以浸金属碳材料和铬青铜为配副,研究浸金属碳材料在载流条件下的摩擦磨损性能.结果表明:电流、速度、载荷是影响浸金属碳材料载流摩擦磨损性能的重要因素.在电流一定的条件下,浸金属碳材料的摩擦系数和磨损率都随速度的增大而增大;随着载荷的增大而减小.在载荷一定条件下,浸金属碳材料的摩擦系数和磨损率都随电流的增大而增大.与无电流条件下相比较,浸金属碳材料在载流条件下的摩擦系数明显减小,而磨损率却显著提高.     

载流摩擦磨损中影响起弧的因素分析

以铜基粉末冶金/铬青铜为摩擦副,在销-盘式摩擦磨损试验机上进行了载流摩擦学特性研究。在多种试验条件下对载流摩擦磨损中影响起弧的因素进行了分析。结果表明,载荷主要是通过影响接触状态和摩擦副表面温度,进而影响材料的电弧性能。载荷有一个最佳值,在此载荷条件下燃弧率、电弧能量、摩擦系数、质量磨损率均最小;电流在两电极间产生电场是形成电弧放电的必要条件,电流主要影响了摩擦副的表面温度,从而使摩擦副表面状态变差。     

新型铜钛硅碳石墨合金材料的摩擦磨损性能

采用冷压烧结粉末冶金法制备铜钛硅碳石墨合金材料,通过摩擦磨损试验机和扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了铜钛硅碳石墨合金材料的磨损性能和磨损机制,以及速度和载荷对滑块摩擦磨损性能的影响。结果表明,在速度较大或载荷较小的条件下磨损量随着滑移距离呈现线性增长,在试验参数范围内磨损量整体上随着滑移距离的变化曲线有一定的规律性。微观分析表明,钛硅碳和石墨零星分布在磨损表面极大地提高了铜基材料的耐磨性能。磨损的主要形式,是黏着磨损、磨粒磨损和氧化磨损。     

铜基粉末冶金滑块材料组织及性能研究

采用冷压烧结粉末冶金法制备了铜基受电靴滑块材料。测试了材料的力学性能,用SEM、电滑动磨损试验等方法分析了材料的断口形貌和载流摩擦磨损性能,探讨了其磨损机理。结果表明,该材料的拉伸断裂呈脆性断裂,在非载流条件下,试样的磨损量随着试验载荷的增加而增大;载流条件下,电流产生大量的电弧热促进了石墨的润滑作用;加载10A电流情况下,磨损量随滑动速度的增加先减小后增大;加载30A电流情况下,磨损量随滑动速度的加快而增大。摩擦系数在滑动初始阶段迅速升高,在低速、载流情况下,这一现象更为明显。电流的加入使平稳阶段的摩擦系数相对较低。     

两种炭材料的载流摩擦磨损性能比较

以两种炭材料作为销试样,用铬青铜作为盘试样,在HST-100摩擦磨损实验机上比较了两种炭材料的载流摩擦磨损性能.结果表明:炭/炭复合材料的载流摩擦磨损性能受速率、载荷和电流的影响较小,而浸金属炭材料的载流摩擦磨损性能受速率、载荷和电流的影响较大.炭/炭复合材料的摩擦因数和磨损率显著低于浸金属炭材料,具有更优的载流摩擦磨损性能.     

铜-石墨烧结材料中第三体对摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金技术制备了铜和铜-石墨粉末冶金材料.通过定速摩擦试验机测试了材料的摩擦磨损性能,观察比较了两种材料摩擦学特征和表面摩擦第三体的变化过程.结果表明:摩擦表面第三体状态与材料成分密切相关,并影响材料的摩擦系数和磨损量.纯铜摩擦时,形成的第三体颗粒尺寸大、粘着性强.金属间的粘着撕裂造成摩擦系数剧烈波动和磨损量加大;添加石墨,细化了第三体颗粒尺寸,流动性好的第三体容易覆盖表面的损伤区.这有利于增加真实接触面积,减少应力集中,起到稳定摩擦系数、降低磨损量的作用.     

电流密度对CNTs-Ag-MoS2-G复合材料滑动电摩擦磨损性能的影响

滑动电接触材料应具有良好的耐磨性能以及出色的导电性能,在航空航天领域中,制造先进的电接触材料尤为重要.实验中采用粉末冶金法制备CNTs-Ag-MoS2-G复合材料,研究了复合材料电摩擦磨损过程中的接触电阻及磨损率的变化,并通过扫描电子显微镜观察材料磨损后表面形貌.实验结果表明:在电流密度从5A/cm2增加到15A/cm2的过程中,复合材料接触电阻下降,体积磨损量增加,并且由于电弧侵蚀作用的影响,正刷的磨损量大于负刷,碳纳米管的特殊的基体增强作用及一定的导电导热能力使得CNTs-Ag-MoS2-G复合材料磨损量小于Ag-MoS2-G复合材料磨损量.     

银-二硫化钼复合材料滑动电磨损机理的研究

采用粉末冶金方法制备银-二硫化钼复合材料,研究了材料在滑动电磨损状态下的摩擦系数、磨损量和接触电压降变化情况,探讨了电磨损发生过程的机理.研究表明:与纯机械磨损相比,电磨损过程中材料的摩擦系数差别不大;在电磨损过程中发生阳极侵蚀现象,材料从阳极向阴极发生转移,正刷的磨损量大于负刷,纯机械磨损量在二者之间;磨损过程中由于正刷侧的二硫化钼膜厚度大于负刷,以及正刷微观导电点的数量少于负刷,使得正刷的接触电压降高于负刷.     

一种新型滑板材料的研制及性能研究

采用粉末冶金／挤压的方法制作了一种新型的Cu-C滑动集电材料，对该材料的机械性能进行了检测，结果证明该材料具有较高的抗拉强度，适中的表面硬度，较低的电阻率，是一种较为优良的电力机车滑板材料。将其性能测试民铁标要求对比，优于铁标的要求。     

汽车继电器用AgMeO触点材料不同配对方式时的性能

为了探究触点配对方式对汽车继电器电接触性能的影响,选取AgMeO型触头材料进行实验,采用粉末冶金法制备AgSnO₂, AgCuO和AgZnO 3种触头材料,并测量其物理性能,采用JF04C电接触触点材料测试系统,按5种不同触点配对方式进行电接触实验,并对实验前后的阴阳极触点进行称量,实验结果表明：触点配对方式对接触电阻,材料转移和损耗影响较大,对燃弧能量的影响较小,通过对触点进行不对称配对可以明显降低接触电阻和材料转移和损耗,明显改善汽车继电器的接触性能.     

Preparation and Arc Breakdown Behavior of Nanocrystalline W-Cu Electrical Contact Materials

1. IntroductionBecause of high strength and high conductivity cou-pled with low thermal expansion coefficient, W-Cu alloyshave been widely used in the field of power engineer-ing and plasma technology, such as contact materials formedium and high voltage interrupters as well as weld-ing electrode[1,2]. Usually, W-Cu alloys are produced bypowder metallurgy, but this technology often results inthe segregation of copper phase that will influence elec-trical properties of the contact material. I…     

单点系泊系统用中压电滑环滑动电接触材料的研究进展

综述了高载流密度滑动电接触材料的研究进展,总结归纳了滑动电接触材料的载流滑动接触性能、滑动接触摩擦磨损参数对材料服役可靠性的影响规律,为大电流滑动电接触材料研究的发展提供参考.     

Metallography of powder metallurgy materials

The primary distinction between the microstructure of an ingot metallurgy/wrought material and one fabricated by the powder metallurgy route of pressing followed by sintering is the presence of porosity in the latter. In its various morphologies, porosity affects the mechanical, physical, chemical, electrical and thermal properties of the material. Thus, it is important to be able to characterize quantitatively the microstructure of powder metallurgy parts and components. Metallographic procedures necessary for the reliable characterization of microstructures in powder metallurgy materials are reviewed, with emphasis on the intrinsic challenges presented by the presence of porosity. To illustrate the utility of these techniques, five case studies are presented involving powder metallurgy materials. These case studies demonstrate problem solving via metallography in diverse situations: failure of a tungsten carbide-coated precipitation hardening stainless steel, failure of a steel pump gear, quantification of the degree of sinter (DOS), simulation of performance of a porous filter using automated image analysis, and analysis of failure in a sinter brazed part assembly.     

AgSnO2电触点材料制备方法进展

综合评价了AgSnO2电触点材料的制备方法,对比分析了粉末冶金法、合金内氧化法、预氧化合金粉末法和反应合成法等几种制备方法的优缺点,简要介绍了AgSnO2电触点材料的应用进展及国内外差距,并展望了AgSnO2电触点材料的发展趋势.     

Cu-Ag-Cr合金电摩擦性能研究

通过性能测试、扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析等方法,对Cu-Ag-Cr合金的受流磨损性能进行了研究,探讨了该合金的受流磨损机理,并与Cu-Ag合金的受流磨损性能进行了对比.磨损试验采用自制的试验设备在干滑动的条件下进行,与合金对摩的是铜基粉末冶金材料.结果表明:Cu-Ag-Cr合金的磨损率随着滑动速度和滑行距离的增大而增大;合金在受流状态下的磨损机制主要是粘着磨损、磨粒磨损和电侵蚀磨损;在相同的试验条件下,Cu-Ag-Cr合金的耐磨性能是Cu-Ag合金的2～3倍.