環(huán)境氣氛對C-C復(fù)合材料電弧的產(chǎn)生及載流摩擦磨損性能的影響.pdf

1、本文以C/C復(fù)合材料/QCr0.5為摩擦副，在HST-100銷盤式高速載流摩擦磨損試驗機上進行載流摩擦磨損試驗，模擬高速鐵路弓網(wǎng)系統(tǒng)的服役條件。采用單因素試驗法，研究速度、電流、載荷分別對 C/C復(fù)合材料/QCr0.5摩擦副燃弧率、磨損率、及摩擦因數(shù)的影響，對不同環(huán)境氣氛下C/C復(fù)合材料的燃弧率及摩擦磨損性能對比研究，借助掃描電子顯微鏡（SEM）和能譜儀（EDS）觀察磨損表面形貌和表面成分變化。探討不同試驗條件下材料的摩擦磨損機理，從微

2、觀上解釋不同氣氛對C/C復(fù)合材料燃弧率、磨損率、及摩擦因數(shù)的作用機理。結(jié)果表明：空氣氣氛下，隨著電流和速度的增加，摩擦副的燃弧率增加，隨著載荷的增加C/C復(fù)合材料的燃弧率先降低后增加，當載荷為70N時燃弧率最小。隨著電流和速度的增加C/C復(fù)合材料的磨損率增加，相反載荷的增加使磨損率降低，尤其是當電流大于60A時，C/C復(fù)合材料的磨損率急劇增加，電流120A時，在速度為30m/s時C/C復(fù)合材料的磨損率高達0.041mg/m。研究結(jié)果表明

3、材料摩擦因數(shù)隨著電流、速度、載荷的增加呈逐漸增加趨勢。氮氣氣氛下研究發(fā)現(xiàn)， C/C復(fù)合材料的燃弧率及摩擦磨損性能變化規(guī)律和空氣氣氛下的變化規(guī)律是一致的，但是相較于空氣氣氛下，氮氣氣氛下摩擦因數(shù)較高，磨損率較低。C/C復(fù)合材料磨損表面經(jīng)掃描電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，材料磨損表面有大量磨屑、犁溝、碳纖維、及電弧侵蝕坑；C/C復(fù)合材料 EDS磨損表面成分分析，摩擦副摩擦過程中除了伴隨著磨粒磨損和粘著磨損外，還存在氧化磨損和材料轉(zhuǎn)移，表面除了基體C外