改善载流摩擦副摩擦学特性的表面处理技术综述

载流摩擦副在武器装备制造、电气化铁路和航空航天等多个领域得到广泛应用,随着技术和工业的进步,对于提高效率、降低能耗及延长设备寿命的需求变得日益紧迫,改善载流摩擦副的特性变得至关重要。现有研究通过表面涂层、纳米结构设计和材料改性等方法,优化了载流摩擦学特性,实现了减摩、耐磨、导电等目标,相关研究内容和方法也日益丰富和完善。但目前缺少这类综述论文,此类论文对于引领整个行业和领域的发展显得尤为重要。全面概述表面改性、表面涂层、润滑技术和复合技术在改善载流摩擦特性方面的应用与效果。探讨这些技术在提高载流摩擦性能、减少能量损失和延长材料使用寿命等方面的作用。通过对不同表面处理方法的比较和分析,揭示其在改善摩擦特性、降低摩擦因数和提高导电性等方面的显著效果。研究结果为解决载流摩擦中摩擦学性能与导电性之间的平衡提供了重要线索,对于工程实践应用具有指导意义,特别是复合技术等手段成为提高载流性能和应对严苛工作环境的必要举措,具有十分重要的应用价值,对推动载流摩擦领域的发展有重要意义。

水轮发电机碳刷/集电环界面间隙放电试验研究

水轮发电机集电环运行过程中出现的偏心摆振会使碳刷/集电环界面接触时产生瞬时间隙,这会导致界面放电出现碳刷打火烧蚀的现象。通过多组界面间隙放电试验,以高速相机拍摄电火花貌,利用python对图片提取电火花面积取平均值表征放电相对强度。结果表明,界面放电相对强度随间隙的变化先增后减,呈偏正态分布;放电特点与极性相关,碳刷接负极放电位置偏离中心呈球/椭球状,强度较大;碳刷接正极放电位于中心部位呈柱状,强度较小。

磨损产物对载流摩擦界面放电的影响

水轮发电机碳刷/集电环运行过程中接触界面产生的磨损微粒介入碳刷/集电环偏心摆振产生的瞬时间隙中时,会影响界面放电产生打火烧蚀的现象。为研究磨损微粒对碳刷/集电环接触界面影响,以D172碳刷与集电环常用材料45钢为摩擦副,设计不同磨损微粒覆盖率、不同种类磨损微粒覆盖的摩擦界面,通过正负极性下放电试验,观测界面产生电火花规律及对集电环表面损伤影响。结果表明:界面电火花相对强度随着界面磨损微粒覆盖率的增大而增强,且电火花主要集中出现在磨损微粒区域;电火花特性与磨损微粒种类相关,界面为碳粉、铁粉磨损微粒时,碳粉微粒下放电火花形状为长条与点状的集合,且正负极火花强度差异不明显,放电位置在接触面,而铁粉微粒下放电火花则呈喷射球/椭球状,放电位置偏离,飞溅现象明显。