電接觸用石墨烯（石墨）-銀基復(fù)合材料的制備及摩擦磨損性能研究.pdf

1、本文采用粉末冶金的方法制備了石墨烯-銀基復(fù)合材料、二硫化鉬-銀基復(fù)合材料以及添加釤的石墨-銀基復(fù)合材料，利用顯微分析手段對(duì)銀基材料的組織及摩擦磨損后的表面形貌進(jìn)行了分析，同時(shí)分析了石墨烯、二硫化鉬及添加釤元素對(duì)銀基復(fù)合材料物理力學(xué)性能（靜態(tài)）性能的影響，實(shí)際模擬了復(fù)合材料在通電以及不通電條件下的摩擦磨損試驗(yàn)，研究其在不同電流密度條件下的摩擦磨損性能。
　　為改善復(fù)合材料在通電狀態(tài)及大電流條件下的摩擦磨損能力，本文在傳統(tǒng)的石墨-銀基

2、復(fù)合材料中，添加釤(Sm)用以改善復(fù)合材料的性能，隨著釤（氧化物）添加量的增加，雖復(fù)合材料的硬度和抗彎強(qiáng)度有升高，但會(huì)使電阻率增大，因此，本文中釤（氧化物）添加量控制在3wt％以下。在摩擦磨損試驗(yàn)中，添加釤的石墨-銀基復(fù)合材料能顯著提升材料的耐磨性，改善復(fù)合材料的抗電耐磨性能，使復(fù)合材料的磨損量減小。
　　本文研究中用石墨烯取代石墨，采用粉末冶金的方法制備了石墨烯-銀基復(fù)合材料，在碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的條件下進(jìn)行性能比較，當(dāng)碳含量較低時(shí)

3、（6wt％），石墨烯-銀基復(fù)合材料的各項(xiàng)靜態(tài)性能優(yōu)于石墨-銀基復(fù)合材料，隨石墨烯取代量的增加，復(fù)合材料的靜態(tài)性能開始降低。在摩擦磨損實(shí)驗(yàn)中，隨著石墨烯取代量的增加（6wt％，8wt％，10wt％），復(fù)合材料耐磨性能則趨于降低。
　　由于二硫化鉬也是一種常用的固體潤滑劑，在航空航天自潤滑材料中得到廣泛應(yīng)用，本文利用二硫化鉬取代石墨，制備了二硫化鉬-銀基復(fù)合材料。研究了二硫化鉬含量對(duì)復(fù)合材料的導(dǎo)電性及強(qiáng)度的影響，并與同質(zhì)量百分比的石墨

4、-銀基復(fù)合材料性能進(jìn)行對(duì)比。
　　最后模仿銀基復(fù)合材料電刷的工況條件，在自制的通電摩擦磨損機(jī)上對(duì)以上三組成分的復(fù)合材料進(jìn)行了摩擦磨損試驗(yàn)。在電流密度一定的條件下，復(fù)合材料的耐磨性的高低依次為添加釤的石墨(6wt％)-銀基復(fù)合材料、石墨烯(6wt％)-銀基復(fù)合材料、石墨(6wt％)-銀基復(fù)合材料;提高電流密度，復(fù)合材料的磨損量均增加，但耐磨性的排列次序不變，且正刷的磨損量大于負(fù)刷。
　　研究結(jié)果表明，在傳統(tǒng)的石墨-銀基復(fù)合材料