發(fā)布時(shí)間：2017-09-01 11:11

  本文關(guān)鍵詞：高速列車摩擦接地裝置材料的制備及其載流摩擦磨損性能的研究

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【摘要】：本文通過(guò)粉末冶金制備了石墨/銅復(fù)合材料，研究了錫含量對(duì)復(fù)合材料機(jī)械性能的影響，模擬火車電刷和車軸的服役條件，在HST-100試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行載流摩擦磨損試驗(yàn)。使用單因素試驗(yàn)研究了電流、速度對(duì)復(fù)合材料摩擦特性和載流性能的影響。利用掃描電子顯微鏡（SEM）、三維形貌儀、能譜儀(EDS)對(duì)摩擦后試樣的表面進(jìn)行觀察，研究了不同試驗(yàn)因素對(duì)磨損機(jī)制的影響。 試驗(yàn)結(jié)果表明：由于固溶強(qiáng)化的作用，隨著錫含量的增加，復(fù)合材料的硬度得到提高，但晶格畸變導(dǎo)致晶體中電子的散射降低了復(fù)合材料的導(dǎo)電率，同時(shí)錫含量的增加降低了復(fù)合材料的密度。 隨著電流的增大，復(fù)合材料的表面軟化，微凸體之間的作用力減小，摩擦系數(shù)減�。煌瑫r(shí)表面的軟化容易引起摩擦過(guò)程中的粘著，載流效率減小，起弧率增加，造成電弧燒蝕，磨損率隨之增大。錫含量越高，由于電阻比較大，在同電流條件下，復(fù)合材料產(chǎn)熱更多，比較容易軟化，所以錫含量越高摩擦系數(shù)越�。辉陔娏鬏^小時(shí)，錫含量越高磨損率越小，當(dāng)電流超過(guò)60A后，粘著加劇，燒蝕嚴(yán)重，磨損率迅速增大，氋錫材料不適合大電流的載流摩擦。 隨著速度的增大，摩擦系數(shù)和磨損率都增大。速度的增大使得在摩擦過(guò)程中銷盤之間的接觸狀態(tài)惡化，載流效率減小，起弧嚴(yán)重，表面變得粗糙，摩擦系數(shù)逐漸變大；電弧燒蝕比機(jī)械磨損要嚴(yán)重，所以隨著速度的增大，復(fù)合材料的磨損率增大。當(dāng)速度較小時(shí)，錫含量越高，更易在摩擦表面形成氧化膜，所以摩擦系數(shù)和磨損率較小，當(dāng)速度超過(guò)20m/s時(shí)，產(chǎn)生粘著，引起電弧燒蝕，，磨損率增大，氋錫材料不適合高速載流摩擦。 電滑動(dòng)摩擦中，隨著電流和速度的增大，磨損機(jī)制由機(jī)械磨損逐漸變?yōu)槟p比較嚴(yán)重的電氣磨損。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)合材料 錫 載流摩擦磨損 動(dòng)態(tài)電流 磨損機(jī)制
【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】：2013
【分類號(hào)】：TF124;TH117
【目錄】：

• 摘要2-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-19
• 1.1 引言8-9
• 1.2 粉末冶金材料9-14
• 1.2.1 粉末冶金材料的分類9-12
• 1.2.2 石墨/銅復(fù)合材料的改進(jìn)12-13
• 1.2.3 石墨/銅復(fù)合材料的制備13-14
• 1.3 復(fù)合材料摩擦磨損性能研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 載流摩擦學(xué)性能的特點(diǎn)14-15
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)對(duì)載流摩擦學(xué)的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.3 國(guó)外對(duì)載流摩擦學(xué)的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 本課題提出的意義及主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 復(fù)合材料的制備及研究方法19-31
• 2.1 復(fù)合材料的制備19-23
• 2.1.1 材料的選擇19-20
• 2.1.2 復(fù)合材料的制備20-23
• 2.2 復(fù)合材料物理性能的測(cè)定23-25
• 2.2.1 密度的測(cè)試方法23-24
• 2.2.2 硬度的測(cè)試方法24-25
• 2.2.3 導(dǎo)電率的測(cè)試方法25
• 2.3 石墨/銅復(fù)合材料的載流摩擦磨損試驗(yàn)25-30
• 2.3.1 試驗(yàn)設(shè)備25-27
• 2.3.2 試驗(yàn)參數(shù)和材料的選擇27-28
• 2.3.3 試驗(yàn)方法28-30
• 2.4 載流摩擦試驗(yàn)后試樣表面的微觀分析30-31
• 第3章 物理性能和載流摩擦磨損性能的研究31-44
• 3.1 銅基石墨復(fù)合材料的物理性能分析31-35
• 3.1.1 復(fù)合材料的顯微組織和物理性能31-32
• 3.1.2 錫含量對(duì)復(fù)合材料密度的影響32-33
• 3.1.3 錫含量對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)電率的影響33-34
• 3.1.4 錫含量對(duì)復(fù)合材料硬度的影響34-35
• 3.2 復(fù)合材料載流摩擦磨損性能的研究35-38
• 3.2.1 不同電流條件下錫含量對(duì)復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響35-37
• 3.2.2 不同速度條件下錫含量對(duì)復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響37-38
• 3.3 復(fù)合材料動(dòng)態(tài)電流的研究38-42
• 3.3.1 電流對(duì)載流效率和起弧率的影響38-41
• 3.3.2 速度對(duì)載流效率和起弧率的影響41-42
• 3.4 小結(jié)42-44
• 第4章 載流摩擦磨損機(jī)制的研究44-51
• 4.1 機(jī)械磨損44-46
• 4.1.1 粘著磨損44-45
• 4.1.2 塑性變形45-46
• 4.2 電氣磨損46-47
• 4.3 電流對(duì)磨損機(jī)制的影響47-48
• 4.4 速度對(duì)磨損機(jī)制的影響48-49
• 4.5 錫含量對(duì)磨損機(jī)制的影響49-50
• 4.6 小結(jié)50-51
• 第5章 結(jié)論51-53
• 5.1 結(jié)論51-52
• 5.2 進(jìn)一步研究展望52-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 致謝57-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果58

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：771737