铜合金导线材料的滑动摩擦磨损性能研究

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1、兰州理工大学硕士学位论文摘要摘要本论文针对电接触导线材料摩擦磨损行为的特殊性，为连续定向凝固技术生产新型电接触导线材料早日市场化提供可靠的实验和理论依据为背景，自行研制了一台新型的电接触滑动摩擦磨损试验机。本试验机即可测电接触材料的干滑动摩擦磨损特性，也可测电接触条件下的滑动摩擦磨损特性。该设备结构简单、操作方便，测量数据较准确，可在一定范围内实现电压、电流、载荷、速度的单、多因素控制，可有效地对不同的电接触材料进行摩擦学性能研究。在电接触滑动摩擦磨损试验机上，进行了一系列的电接触摩擦磨损实验，

2、均取得了满意的效果，并将这些实验结果，用于提高铜接触导线的导电性和耐磨性，得到了较好的效果。本文对热型连铸生产的单晶铜、Cu-O．1船台金导线进行了电学性能测试；并且在自制的电接触滑动摩擦磨损试验机上，对单晶铜及cu一0．1Ag合金在以黄铜为摩擦副的条件下，施加不同的载荷(O-40N)和速度(1-3m／s)，进行了干滑动摩擦磨损实验，分析讨论了电接触导线材料在干滑动摩擦磨损条件下的质量磨损率及磨损表面的形貌。同时，对单晶铜及Ou一0．1Ag合金进行电接触滑动摩擦磨损实验，分析探讨了电流(O-20

3、A)、电压(0-30V)作用下对电接触导线材料磨损性能的影响，并对磨损行为和机理进行了分析。另外对纯铜进行同样的实验，分析对比干滑动及电接触滑动摩擦磨损对不同材料的影响。实验结果表明：单晶铜、Cu-O．1Ag合金的质量磨损率与载荷基本上呈线性关系，并且随着载荷的增大，质量磨损率明显增加，在相同载荷作用下Cu-O．1Ag合金的抗磨性能明显优于单晶铜。滑动距离、滑动速度对金属的磨损也有较大的影响，而且Ou-O．1Ag合金的抗磨性能明显优于单晶铜。电流的增加使得Cu-O．1Ag合金的热效应急剧增大，表

4、面温度增加的较快，导致材料的耐磨性能下降。单晶铜及cu-o．1Ag合金的质量磨损率与电压都近似呈线性增加关系，随着电压的增加，单晶铜及Cu-O．1Ag合金的质量磨损率也随着增加。通过实验表明：在有电流的条件下Ou-O．1Ag合金bB单晶铜更易氧化，塑性变形量较大，因此单晶铜的耐磨性能较好。采用连续定向凝固技术生产的单晶铜及铜合金导线材料，具有良好的导电性、高强度、耐磨性以及耐电蚀性等综合性能，是一种具有巨大应用前景的先进兰州理工大学硕士学位论文摘要制造技术。关键词：连续定向凝固单晶铜及Ou一0．

5、IAg合金电接触导线材料干滑动摩擦磨损电接触滑动摩擦磨损兰州理工大学硕士学位论文ABSTRACTAccordingtotheparticularityoffriction&wearbehaviorsofelectro-contactleadmaterials，toprovidereliableexperimental&theoreticalbasisforgeneraladoptionofmarketprincipleofnew-typeelectro-contactleadmaterialsb

6、ycontinuouslydirectionalsolidificationtechnology,anew-styleelectro*contactslidingfriction&weartestingmachinehasbeensuccessfullydevelopped．Suchnew-typeprototypenotonlycartbeusedtomeasureunlubricatedslidingfiction&wearproperties，butalsocanmeasurethosep

7、ropertiesunderelectro-contactconditions．Thedevicestructureissimpleandeasytooperate，moreover，thedataacquiredbytestisprovedtobeexact．Singleormultiplefactorscontrolonvoltage，aswellasoncurrent、load、velocity,tosomeextent，arepromisedtoberealized．Consequent

8、ly,researchontribologicalpropeNiesofdifferentelectro-contactmaterialscouldbeeffectivelycarriedthrough．Currently,satisfactoryeffectshavebeenobtainedbyaseriesofelectro-contactfriction&weartestsonsuchmachine．Moreover,theseexperimentalresultshavealsobeen