电泳沉积法制备氧化石墨烯膜的微动电接触性能

目的研究氧化石墨烯膜在不同表面粗糙度条件下的微动电接触性能。方法采用金属铜为基底,使用不同粒度的砂纸进行处理,制备不同表面粗糙度的试样。通过电泳沉积法在不同粗糙度的铜表面制备氧化石墨烯膜。通过微动电接触试验装置,研究氧化石墨烯膜在不同表面粗糙度条件下的微动电接触性能。采用拉曼光谱仪分析氧化石墨烯膜的沉积情况。使用白光干涉仪、扫描电镜及能谱仪对磨痕形貌、磨损体积和成分进行分析。结合摩擦因数及接触电阻,分析氧化石墨烯膜在微动磨损下的电接触性能。结果表面粗糙度为1.51、1.27μm时,氧化石墨烯膜的D峰和G峰强度高于其他试样。在室温条件下,接触电阻最低可降至10 mΩ,且更加稳定。与未处理试样相比,摩擦因数减少的最大幅度为50%,从0.46减少至0.23(Ra=0.88μm);磨损体积减少的最大幅度为90%,从6.28×10^(5)μm^(3)减少至6.40×10^(4)μm^(3)(Ra=1.27μm)。在100℃时,接触电阻基本不超过200 mΩ,摩擦因数增加至0.51及以上,磨损体积增加至1.45×10^(5)μm^(3)及以上。表面粗糙度为1.51、1.27μm的试样磨损体积明显低于其他两个表面粗糙度的试样。在200℃时,接触电阻最终超过了400 mΩ,摩擦因数不低于0.49,磨损体积增加至4.05×10^(5)μm^(3)及以上。结论氧化石墨烯膜在表面粗糙度为1.51、1.27μm时的沉积效果较好。氧化石墨烯膜能显著降低接触电阻、摩擦因数和磨损体积。高温下,接触电阻和摩擦因数上升,磨损加剧。

模拟界面污染条件下的电接触性能及磨损研究

目的模拟有机物挥发的气氛环境,研究载荷对界面污染条件下电接触性能的影响。方法选用铜作为基底,将其置于有机气氛环境中进行贮存。将初始表面与贮存后的表面作为待试验表面,将两者置于大气及有机气氛2种环境中进行电接触试验。通过摩擦系数和接触阻值分析其电接触性能,结合磨痕形貌、截面轮廓及成分,揭示其磨损机理。结果有机气氛环境中的气溶胶具有较高的接触电阻值,并且降低了摩擦系数。载荷较低时,接触阻值达到0.1Ω及以上。有机气氛中的磨痕深度减少至1μm以下,磨损减少。载荷较高时,2种环境中的接触阻值均能达到0.01Ω,但粘着磨损加剧。较初始试样,贮存后试样的接触电阻均有所增加,并且磨痕深度减少。结论有机气氛环境导致低载荷下的电接触性能明显下降,高载荷条件下接触副的磨损加剧。气溶胶具有一定的润滑性,可减少接触副之间的磨损。污染层具有较高接触阻值,且减少了接触副之间的磨损。