銅鍍金觸點(diǎn)材料微動(dòng)磨損實(shí)驗(yàn)及其失效物理分析.pdf

1、微動(dòng)磨損是導(dǎo)致航空航天工程電氣與電子系統(tǒng)中電接觸失效的主要原因。本文以航天工程常用的銅鍍金觸點(diǎn)材料為研究對(duì)象,通過(guò)開(kāi)發(fā)觸點(diǎn)材料綜合應(yīng)力環(huán)境實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),結(jié)合失效觸點(diǎn)的微觀表面特征分析,著重研究微動(dòng)頻率、微動(dòng)幅值、導(dǎo)通電流、環(huán)境溫度等綜合應(yīng)力條件對(duì)觸點(diǎn)材料電接觸性能的影響規(guī)律,并以宏觀和微觀角度闡釋觸點(diǎn)材料微動(dòng)磨損失效物理過(guò)程,從而確定了相應(yīng)的微動(dòng)磨損失效機(jī)理。
　　首先,根據(jù)電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)機(jī)械夾具結(jié)構(gòu),滿足實(shí)際尺寸觸點(diǎn)材料的夾

2、持、法向壓力的加載、法向力傳感器、切向力傳感器和溫控模塊的固定;通過(guò)接觸電阻信號(hào)、正壓力信號(hào)和切向力信號(hào)調(diào)理電路和信號(hào)采集電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了測(cè)量系統(tǒng)功能;從而開(kāi)發(fā)完成了觸點(diǎn)材料綜合應(yīng)力環(huán)境實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了微動(dòng)頻率、微動(dòng)幅值、電流應(yīng)力和溫度應(yīng)力等影響因素的調(diào)控。
　　然后,實(shí)驗(yàn)研究了微動(dòng)幅值和微動(dòng)頻率參數(shù)對(duì)銅鍍金觸點(diǎn)材料接觸電阻和摩擦力的退化影響規(guī)律。結(jié)合磨損觸點(diǎn)表面微觀形貌及元素成分分析,歸納總結(jié)了銅鍍金觸點(diǎn)材料的微動(dòng)磨損失效特征,

3、界定了不同微動(dòng)磨損頻率下三種磨損形式的微動(dòng)幅值,并得到了關(guān)于幅值和頻率的二維圖譜。進(jìn)而對(duì)微動(dòng)磨損過(guò)程中出現(xiàn)的間歇失效現(xiàn)象進(jìn)行探討,通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析間歇失效時(shí)間,得到了微動(dòng)磨損過(guò)程中單周期內(nèi)接觸電阻的蛻變規(guī)律。
　　其次,實(shí)驗(yàn)研究了負(fù)載電流參數(shù)對(duì)銅鍍金觸點(diǎn)材料接觸電阻的退化影響規(guī)律。結(jié)合磨損觸點(diǎn)表面微觀形貌和元素成分分析,詳細(xì)區(qū)分了微動(dòng)磨損失效觸點(diǎn)表面具有的五種典型形貌特征。同時(shí)重點(diǎn)分析負(fù)載電流對(duì)熔化金屬和擊穿氧化膜能力的影響,探討了金