碳纳米管银石墨复合材料电磨损性能的研究

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1、碳纳米管．银．石墨复合材料电磨损性能的研究摘要本实验利用了银基体良好的导电、导热性，碳纳米管优异的力学性能和润滑性，以及石墨的润滑性，采用粉末冶金法制造了碳纳米管·银-石墨复合材料电刷，研究了电流以及不同的压力对复合材料摩擦磨损性能的影响。研究表明：在通入电流进行电磨损时，复合材料的摩擦系数、磨损量要大于纯机械磨损时的摩擦系数和磨损量，由于有效接触面积(a一斑点)小，电流通过时产生收缩电阻以及电气性功率损耗，导致电刷和换向器的温度升高，破坏了润滑膜的完整性，产生粘着磨损，导致摩擦系数、磨损量增大，

2、另外由于碳纳米管的研磨作用，使得接触电压降基本保持稳定。随着压力的增大，复合材料的接触电压降会逐渐减小，这是因为压力越大，接触的a．斑点就越多，实际接触的面积就越大，接触电阻越小，从而接触电压降也随之降低了。润滑膜对摩擦系数的影响很大。在压力适中的时候，摩擦系数最小，因为此时压力适中，很好的抑制了电火花又不至于破坏润滑膜：压力过小、过大的时候，会引起电火花或者润滑膜会被破坏，导致摩擦系数变大。当压力为P=1．5N／cm2时，电刷磨损量最小：压力偏小时磨损量很大的原因主要是因为电气异常磨损；压力偏大

3、时磨损量也很大，则是因为压力太大，破坏润滑膜，容易产生粘着磨损，同时压力越大．机械磨损最也会越大，所以总的磨损量也很大。电刷的电磨损还与极性有着很大的关系，正刷的电磨损量要大于负刷的电磨损量，这是因为，在通电的情况下，水会发生离解生成氢和氧，由于极性的关系，氧会向正刷游动并与芷刷中的金属发生反应，使得基体结合力减弱，磨损量增大。关键诃：碳纳米管一银一石墨复合材料；电流；电刷压力；摩擦系数；磨损量；接触电压降TheStudyoftheElectricalWearPropertiesofCNTs-Ag

4、-GCompositesABSTRACTInthispaper，CNTs-Ag-Gcompos“ebrushesarefabricatedbymeansofpowdermetalIurgy．Undernocurrentandl0A，cm2conditions，thefrictioncoefficient，wearvolumelossandcontactdropofcompositeshaVebeeninVestigatedandwornsurfacehavebeen0bserved．Theresu

5、JtssbowthattbewearvOJumeJOssofeJeclrjcaJwearandthefrictjoncoefficientaremorethanthatofmechanicalwear．Becausethecurrentcausedthehightemperatureofthebrush，andtheIubricationfilmwasthendestroyed．SothewearvolumeIoss0felectricalwearwasmorethanthatOfthemecha

6、nicalwearalsobecauseoftheaddjtionalelectricwear．andthefrictioncOefncientwassametothewearvolume10ss．TheeffectofdifferentbrushpressuresontheelectrjcalwearpropertiesofthecompOsitebrusheshasbeeninvestigated．Wecanfindthatasthebrushpressureincrease，thevolum

7、elossofthecompositeisvafiedas“U”．WhenthebrushpressureissmalIerorbigger，thelubricationfilmwillbedestroyed，andthefrictioncoefficientw“lbecomebigger，sothevoIumelossofthecompOsjtewiJlbebiggerthanthenormal．Thecontactdropbecamesmallergraduallyasthebrushpre5

8、sures’decrease．WealsofoundthatthewearvOlumelOssofDosnjvebrushismorethantheIossofnegativebrush，becausethepositivebrushisoxidjzedandmadetheposjtivebrushwearoutmorerapidly．Thefrictioncoefficientundermechanicalwe8risla唱erthanthatunderelectricalwea