【摘要】：隨著科技的發(fā)展和工業(yè)的進(jìn)步,載流摩擦副越來越多的應(yīng)用到交通運(yùn)輸、航空航天、高壓開關(guān)、微機(jī)電系統(tǒng)等工業(yè)領(lǐng)域。載流摩擦副的損傷受服役條件、環(huán)境因素等多重原因的影響,本文針對(duì)濕度對(duì)載流磨損的影響,利用氣氛可控單點(diǎn)載流磨損試驗(yàn)機(jī),在滑動(dòng)電接觸條件下研究了濕度可控條件下銅材料的磨損機(jī)制。當(dāng)相對(duì)濕度為10%、60%、92%時(shí),通10A電流的磨損深度比未通電時(shí)分別下降了0.628μm,0.672μm,2.187μm。濕度為10%時(shí),銅表面發(fā)生嚴(yán)重的粘著磨損,且隨著電流的增加粘著磨損仍然大量存在。濕度為60%時(shí),摩擦表面有少量的粘著現(xiàn)象,隨著電流的增大,粘著現(xiàn)象減少,表面變的光滑,磨損形式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸p。濕度為92%時(shí),隨著電流的增加,粘著磨損得到改善,磨損表面粗糙度下降,材料去除的方式為磨粒磨損和少量氧化剝落。此結(jié)果表明濕度和電流的共同作用影響了載流摩擦副磨損機(jī)制。濕度的增加和電流的介入增加表面氧化程度。尤其在濕度為92%、電流為10A時(shí),表面氧元素原子個(gè)數(shù)比增加了2.55倍。機(jī)械作用引發(fā)的摩擦氧化與電流引發(fā)的電化學(xué)氧化對(duì)載流磨損的影響機(jī)制不同。不通電時(shí)濕度的增加有助于材料的摩擦化學(xué)氧化但并未顯著改善粘著磨損;通電流時(shí)發(fā)生電化學(xué)氧化,氧化程度大幅增加并形成氧化膜從而降低了粘著磨損。對(duì)于載流摩擦副,濕度的增加同時(shí)促進(jìn)摩擦化學(xué)氧化和電化學(xué)氧化,從而增加表面氧化程度并導(dǎo)致磨損形式從粘著磨損轉(zhuǎn)化為磨粒磨損和氧化磨損。本論文結(jié)果有助于理解濕度環(huán)境中載流摩擦副的表面氧化和表面接觸狀態(tài)變化,同時(shí)本文濕度控制的結(jié)果可直接應(yīng)用于載流摩擦試驗(yàn)機(jī)改造。
【圖文】：

（c）表面織構(gòu)（兼具疏水、耐磨功能）圖 1-1 多功能摩擦副Fig. 1-1 Multifunctional friction pair擦副應(yīng)用背景副是典型的功能摩擦副之一，是軌道交通、雷達(dá)、航輸電流的首要選擇。典型的載流摩擦副如圖 1-2 所示擦副（圖 1-2a），一旦出現(xiàn)不良接觸，不僅會(huì)造成，還會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及到公共交通的摩擦副，太陽(yáng)能面板的滾動(dòng)匯流環(huán)，如果載流摩擦副常工作，整個(gè)衛(wèi)星都將不能工作。如圖 1-2b，風(fēng)電度來控制風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制風(fēng)機(jī)的輸出功率，如不能控制葉片的角度，從而影響風(fēng)力發(fā)電的效率，甚統(tǒng)成為擺設(shè)。圖 1-2c 雷達(dá)中的載流摩擦副一旦失效

（c）直升機(jī)機(jī)載雷達(dá)圖 1-2 典型載流摩擦副Fig. 1-2 Typical current carrying friction pairs時(shí)包含摩擦系統(tǒng)和電接觸系統(tǒng)，從接觸特性，載流摩擦副的導(dǎo)電特性是由接觸表面的狀統(tǒng)的摩擦學(xué)特性。因此，不管是影響摩擦系流電壓，接觸電阻、電弧特性，，材料表面形、接觸壓力、環(huán)境氣氛（如濕度、氮?dú)猸h(huán)境另外，從使用特性來說，由于載流摩擦副同擦和導(dǎo)電之間存在著同步特性，并且這種同擦系數(shù)劇烈波動(dòng)，很可能會(huì)引起電流質(zhì)量迅接觸表面，破壞了接觸狀態(tài)，將會(huì)引起后續(xù)圖 1-3 為載流摩擦接觸系統(tǒng)模型[8]。
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG146.11

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2543328