铜基受电弓滑板材料抗拉强度和冲击韧性研究

为了制备具有优良力学性能的C／Cu复合材料，采用传统的粉末冶金（PM）方法，首次将受电弓滑板中C的质量分数提高到8％（石墨粒径为295μm和495μm)，分析了压制压力、保温时间和烧结温度对其抗拉强度和冲击韧性的影响，研究了石墨粒径和镀铜石墨对受电弓滑板材料性能的影响。研究结果表明：增大压制压力，可提高铜基受电弓滑板材料最终烧结件的抗拉强度；延长烧结保温时间，则降低烧结件的抗拉强度；烧结温度过高或过低对烧结件抗拉强度和冲击韧性不利；石墨粒径对铜基受电弓滑板材料性能的影响很大；石墨表面镀铜，可改善铜基受电弓滑板材料的烧结过程，提高其抗拉强度和冲击韧性，但是不改变材料的断裂机制。     

受电弓滑板载流磨损行为及其磨损面微结构研究进展

受电弓滑板是电力机车将电网电流取为己用的滑动电接触部件,滑板/接触线磨损过程涉及非常规工况或极端工况下的摩擦学问题。研究受电弓滑板载流磨损行为及其磨损面微结构的演变规律是提高滑板材料耐磨性能的关键。综述了受电弓滑板材料的载流磨损行为及其磨损面微结构特征的研究现状,重点阐述了在电弧侵蚀作用下滑板材料磨损面微结构的变化及其对应的磨损机制。提出探究磨损面精细结构的演变是掌握摩擦副的磨损机理和调控其磨损行为的关键。     

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.     

电力机车受电弓滑板研究进展

从电力机车受电弓对滑板材料的技术要求入手,接合国内外受电弓滑板材料的发展,分析了电力机车受电弓滑板的研究状况和发展趋势。     

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.     

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。     

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.     

一种新型滑动集电材料的研制及性能研究

利用粉末冶金/挤压的方法制作了一种新型的Cu-C滑动集电材料,并对该材料的机械物理、摩擦磨损性能进行了检测,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、优良的摩擦磨损性能,是一种较为优良的电力机车滑板材料.其性能测试结果和铁道部标准要求相比,优于铁道部标准要求.     

新型高性能电力机车受电弓滑板的研究

通过分析当前电力机车受电弓滑板存在的各种问题,用粉末冶金法研制出一种新型的受电弓滑板.该滑板由铜、碳纤维和石墨等构成.分析了成形压力、烧结温度对滑板性能的影响,对其导电性、摩擦、磨损性能及冲击韧性进行了检测,并与当前正在使用的受电弓滑板进行了对比.结果表明:该新型滑板的最佳制备工艺条件为(含量)铜78%,碳纤维2%,石墨15%,添加剂5%,成形压力为200MPa,烧结温度为880℃.该滑板不仅电阻率低,而且其摩擦、磨损及冲击韧性等性能也优越于当前正在使用的受电弓滑板.与国外浸金属碳滑板Rh82Mb相比,其摩擦系数降低20%,磨损量减少1.3%,冲击韧性提高1.7倍,导电性增强65倍.     

电力机车受电弓滑板的研究状况及发展趋势

电力机车受电弓滑板是一种重要的滑动集电元件，对受电弓滑板的发展历史、现状及趋势作了比较全面的综述。     

蛭石改性纸基摩擦材料的摩擦磨损性能研究

采用湿法工艺制备了5种不同含量蛭石表面改性纸基摩擦材料,研究了蛭石含量对摩擦力矩曲线,动、静摩擦系数及磨损率的影响;同时对循环制动过程中动摩擦系数的变化趋势进行研究。利用扫描电子显微镜观察了纸基摩擦材料磨损前后的表面形貌。研究结果表明:随着蛭石含量的增加,摩擦力矩曲线中μi和μd值先降低随后有所增加,μo变化不大;动摩擦系数先减小而后有所增大,而静摩擦系数先增大再减小,磨损率增加;动摩擦系数随着制动压力和转速的增加而减小;循环制动过程中,蛭石含量为6%时试样具有较好的制动稳定性。     

EVA/EPDM/SEBS交联发泡材料摩擦与磨损特性

研究了乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、三元乙丙橡胶和苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)的共混物交联发泡材料的摩擦和磨损过程,并用动态力学热分析探讨了损耗角正切值(tanδ)与摩擦和磨损的关系,扫描电镜分析磨痕和磨损机理。结果表明,摩擦系数和磨损体积随tanδ和储能模量的变化有对应关系,均在SEBS质量分数为40%时达到最大值且磨损体积与应变能密度的倒数线性相关,这可预测其耐磨性能并为产品应用开发提供技术支持。     

Cu/Ti3SiC2新型受电弓滑板材料的研究

选用具有高导电、高导热性的新型陶瓷Ti3SiC2作为弥散强化相,通过与Cu的混合,采用热压和无压烧结后制备成Cu/Ti3SiC2复合材料.该材料是一种具有优良性能的新型受电弓滑板材料.实验中分析了掺杂含量、保温时间及烧结制度等因素对复合材料基本性能的影响.     

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。     

载流摩擦磨损规律研究

在室温下,以Al基复合材料为销试样、以铬青铜QCr0.5为盘试样进行了载流状态下的干滑动摩擦磨损试验.通过对摩擦接触状态试验参数电流、速度、载荷对销试样磨损量影响规律进行的正交试验结果及分析表明,电流对磨损量的影响效果最为显著.通过对电流对材料磨损量影响的单因素试验结果表明,随着接触速度的增加,电流对磨损率的影响也增大.表明在高速列车运行状态下,电流是影响滑板/导线配副材料摩擦过程的重要因素.     

莫来石纤维含量对陶瓷基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

利用氮气保护热压烧结法制备含0%～24%(质量分数)莫来石纤维增强陶瓷基摩擦材料,采用XD-MSM型定速摩擦试验机研究莫来石纤维含量对摩擦材料摩擦磨损性能的影响,借助于扫描电子显微镜观察实验后试样的磨损表面形貌,并探讨其磨损机理。结果表明:莫来石纤维的加入能够显著提高陶瓷基摩擦材料的摩擦因数,且随莫来石纤维含量增加而增大。在高温下,陶瓷基摩擦材料的磨损率随莫来石纤维含量增加而增大。未添加莫来石纤维的陶瓷基摩擦材料磨损形式主要是脆性脱落和疲劳磨损,伴有磨粒磨损;而添加莫来石纤维的陶瓷基摩擦材料磨损形式转化为黏着磨损和磨粒磨损。     

石墨粒度对纸基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用湿法工艺制备了4种不同石墨粒度的纸基摩擦材料, 利用惯量摩擦试验机研究了石墨粒度对摩擦力矩曲线和动、静摩擦系数及磨损率的影响; 并对不同压力和转速条件下动摩擦系数的变化趋势进行了研究. 利用扫描电子显微镜观察了磨损后纸基摩擦材料的表面形貌. 研究结果表明: 随着石墨粒度的减小, 制动时间增加, 摩擦力矩曲线中间部分趋于平直; 动、静摩擦系数减小, 磨损率降低. 同时, 动摩擦系数随着制动压力和转速的增加而减小. 循环制动过程中, 石墨粒度较小的试样制动稳定性较好. 随着石墨粒度的减小, 摩擦表面形成了润滑性能良好的固体润滑膜, 有利于提高材料的耐磨性能.