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1、銅基復(fù)合材料受電弓滑板的制備及其摩擦磨損性能研究摘要傳統(tǒng)的粉末冶金受電弓滑板對(duì)導(dǎo)線的磨耗嚴(yán)重；炭滑板電阻率較大，而且強(qiáng)度不足易發(fā)生事故；浸金屬滑板的制備工藝復(fù)雜，造價(jià)高。為了解決這些滑板存在的問(wèn)題，本文采用一種改進(jìn)的熱壓-固化工藝研制出了一種磨損率小、導(dǎo)電性能和耐熱性能優(yōu)良的滑板用銅基復(fù)合材料。該滑板材料以銅粉為導(dǎo)電相；以石墨為自潤(rùn)滑相；以樹(shù)脂為粘結(jié)劑；通過(guò)對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行改性進(jìn)一步提高了滑板耐熱耐磨損性能。論文首先探索了材料的成分配方，用聚雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂（PBMI）對(duì)腰果殼油改性酚醛樹(shù)脂（YM）進(jìn)行了耐熱
2、改性處理，并制備出了滑板用銅基復(fù)合材料。采用MM-1000、MG-2000型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行摩擦磨損測(cè)試，用STA449型差熱-熱重分析儀對(duì)樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性進(jìn)行分析，用XJL-03型金相顯微鏡對(duì)材料的金相組織進(jìn)行觀察，用JSM-6700F型SEM掃描電子顯微鏡對(duì)摩擦表面進(jìn)行形貌觀察。研究結(jié)果表明：通過(guò)對(duì)粘結(jié)劑用樹(shù)脂進(jìn)行耐熱改性，使得材料的磨損率、摩擦系數(shù)和電阻率顯著降低。優(yōu)化后的滑板材料配方為：電解銅粉77mass%、石墨11mass%、丁腈橡膠（NBR）1mass%、YM3mass%、PBMI7mas
3、s%、其它1mass%。-83樹(shù)脂未經(jīng)改性處理的材料的磨損率為7.9×10mg/mm，改性后降低到了-832.6×10mg/mm。未經(jīng)改性處理的樹(shù)脂的DSC曲線的放熱峰溫度為550℃，改性處理后升高到了675℃；改性前材料的電阻率為4.83~10.27μ?·ｍ，改性后則下降到了2.01~5.54μ?·ｍ；摩擦系數(shù)則由0.18下降到了0.10。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PBMI樹(shù)脂可以提高YM在復(fù)合材料中的作用，且在摩擦過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生自潤(rùn)滑的效果。通過(guò)觀察材料的摩擦表面形貌，得出該滑板材料的摩擦機(jī)制主要為粘著磨損和磨粒
4、磨損。關(guān)鍵詞：受電弓滑板；復(fù)合材料；摩擦磨損；耐熱改性；制備工藝II碩士學(xué)位論文AbstractCommonpantographsliderpreparedbypowdermetallurgytechnologyusuallycausesseriousabrasionoftheconductingwire.Carbonsliderispronetoarouseaccidentsforitshighelectricalresistivityandlowstrength.Andimmersedmetalca
5、rbonsliderneedcomplicatedproducingprocesswhichleadstohighcost.Tosolvetheseproblems,anewkindofpreparationtechnology--hotcompressionsandconsolidationtechniquewasdeveloped,andacoppermatrixcompositematerialsliderwithlowerattritionrateandexcellentheat-resisti
6、ngabilitywasfabricated.Intermoftheslidermaterial,copperpowderwasusedasconductionphase,graphitepowderwasusedasself-lubricatingphaseandresinwasusedasbondingagent.Byresinmodificationoftheresin,heatresistingandfrictionalwearpropertiesofthesliderwasobviouslyi
7、mproved.Inthisthesis,thechemicalconstitutionofthepantographsliderandthepreparationprocesswasexploredandoptimized.Afterthat,accordingtothecomponentratio,thecoppermatrixcompositematerialwaspreparedandYMwasmodifiedwithPBMIsubsequently.Thefrictionalandwearpr
8、opertiesofthesliderwereexaminedbyMM-1000andMM-2000frictionalweartestingmachine,thermostabilityoftheresinwasanalyzedbyDTA/TG,andthemicrostructureofthesamplesandthemorphologiesofthefrictionsurfacewereobservedbymetallographic
