膨胀石墨对磷铜纤维电刷载流摩擦学性能的影响

来源期刊：粉末冶金材料科学与工程2018年第2期

论文作者：罗博 经贵如 李长江 张雷

文章页码：147 - 156

关键词：纤维电刷;膨胀石墨;抗压强度;弹性系数;摩擦磨损;接触电压降;

摘    要：采用直径50μm的磷铜纤维作为主体材料,用膨胀石墨纸作润滑组元,用石墨纸包覆纤维束制备磷铜纤维电刷,研究石墨含量对电刷电接触性能及载流摩擦磨损性能的影响。结果表明,通过将纤维进行弯曲处理构建金属纤维均匀分散的三维网状刷体结构,可使电刷具有较低弹性系数的同时保持一定的抗压强度,在17.5%的纤维填充率（体积分数）下,弯曲纤维电刷比未弯曲纤维电刷具有略高的抗压强度（分别为2.69和2.62 MPa）和更低的弹性系数（分别为149.5和428.8 N/mm）。膨胀石墨在改善磷铜纤维电刷摩擦磨损性能的同时,降低电刷的电接触性能,随膨胀石墨的体积分数从6.2%增至29.1%,电刷的摩擦因数由0.67降至0.25,接触电压降由244.86 mV升至427.81 mV。此外,石墨的润滑作用可有效改善磷铜纤维电刷的不对称磨损状态,在无石墨润滑条件下,电刷阴阳两极的磨损率分别为5.83×10^-9 m/m和1.12×10^-8 m/m,膨胀石墨含量为29.1%时,阴阳两极的磨损率分别降至0.44×10^-9和0.53×10^-9 m/m,并且两极的磨损率差异显著减小。