电流对碳纳米管2银2石墨复合材料摩擦磨损性能的影响-摩擦学学报.pdf

第 25 卷　第 4 期 摩 擦 学 学 报 25, 　 4 V o l N o 2005 年 7 月 TR IBOL O GY J u ly , 2005 电流对碳纳米管银石墨复合材料 摩擦磨损性能的影响 张　敏, 凤　仪 (合肥工业大学 材料科学与工程学院, 安徽 合肥　230009) 摘要: 采用粉末冶金方法制备了碳纳米管银石墨复合材料, 研究了复合材料在机械磨损和带电磨损 2 种状态下的摩 擦磨损性能及接触电压降的变化情况. 结果表明, 复合材料在带电磨损条件下的摩擦系数和磨损体积损失均比不带电 条件下的大. 这是由于外加电场不利于保持摩擦副接触表面在摩擦热等作用下形成润滑膜的均匀性和完整性所致. 此 外, 在带电磨损条件下, 阳极的磨损体积损失比阴极的大. 其原因在于, 摩擦副接触表面润滑膜中的水在电场作用下发 生离解, 在正刷侧释放出活性氧, 活性氧与电刷表层中的碳或金属发生氧化反应, 从而使得磨损加剧. 关键词: 碳纳米管银石墨复合材料; 电流; 接触电压降; 摩擦磨损性能 中图分类号: TB 33 1; TH 117. 3 文献标识码: A 文章编号: (2005) ( ) 　　“电接触”指 2 个组件因带电接触而产生的一种 银粉 蚌埠金银制品厂产品, 纯度 99. 99% 、碳纳米 ( 运动状态. 电接触材料是各类电器中的关键部件, 具 管 简记为CN T s, 深圳碳纳米管公司产品, 直径 30～ 有传递电能和电信号、接触和分断电路等重要功能, 50 nm 、长度 0. 5～ 500. 0 m 、纯度 95% ) 、石墨粉 其性能优劣直接关系到电机、仪表及电路的可靠性、 (上海胶体化工厂产品, 纯度≥99. 85% ). 稳定性和使用寿命[ 1, 2 ]. 通常要求电接触材料具有 良 由于碳纳米管的长径比在 1 000 以上, 易发生纠 好的导电和导热性、低而稳定的接触电压降、较强的 缠, 在试样制备过程中对其进行研磨、酸洗, 以减轻 抗电磨损能力以及一定的机械强度[3, 4 ]. 自1990 年碳 其纠缠程度, 同时通过酸蚀在其表面形成纹槽以增加 ( ) [ 12 ] 纳米管被发现以来, 以其高强度 20～ 63 GP a 、大弹 其表面粗糙度, 从而使其能更均匀地与银粉混合 . ( )