采用粉末冶金方法制备一种银-铜-石墨-碳纤维复合材料,利用环块式摩擦磨损试验机对该复合材料和黄铜滑环组成的摩擦副在大气条件下进行载流摩擦磨损试验,分析不同速度下载流大小对摩擦因数、接触表面电阻、接触表面电噪声、磨损量的影响。研究结果表明,摩擦因数、接触电阻、磨损量随载流的增大而增大,接触表面电噪声与电流呈非线性关系;该银基复合材料与黄铜滑环摩擦副的磨损机制在纯机械摩擦磨损条件下主要为黏着磨损,在载流条件下为磨粒磨损,电弧产生的电蚀促进了磨粒磨损的发生。该银基复合材料与黄铜滑环摩擦副的电噪声符合相关标准,具有较高的可靠性。

由于在生产加工过程中诸多因素综合作用，使得加工件表面残留了尺寸、形状和分布规则不一的微观几何形貌，实际的接触表面都是粗糙表面。文章基于Mathb与ANSYS构建出随机粗糙表面，利用APDL参数化设计语言实现电接触有限元模型的建立，进行接触特性研究。研究结果表明，该模型能够较为准确地对三维粗糙表面形貌进行表征。在该模型的基础上，对接触界面微凸峰接触情况、应力分布特征展开了进一步探究。结果表明，随着法向位移的增加，发生接触微凸峰数增速逐渐变大，接触界面真实接触面积变大，VonMises应力逐渐在粗糙实体内部及周围进行传递，微凸体将产生弹塑性变形，挤压周围基体，最大VonMises应力逐渐于微凸体周围区域呈环状分布，该研究为保证电气设备电接触状态可靠性提供了一定的理论指导。