本实验利用了银基体良好的导电、导热性,碳纳米管优异的力学性能和润滑性,以及石墨的润滑性,采用粉末冶金法制造了碳纳米管-银-石墨复合材料电刷,研究了电流以及不同的压力对复合材料摩擦磨损性能的影响。 研究表明:在通入电流进行电磨损时,复合材料的摩擦系数、磨损量要大于纯机械磨损时的摩擦系数和磨损量,由于有效接触面积(a-斑点)小,电流通过时产生收缩电阻以及电气性功率损耗,导致电刷和换向器的温度升高,破坏了润滑膜的完整性,产生粘着磨损,导致摩擦系数、磨损量增大,另外由于碳纳米管的研磨作用,使得接触电压降基本保持稳定。随着压力的增大,复合材料的接触电压降会逐渐减小,这是因为压力越大,接触的α-斑点就越多,实际接触的面积就越大,接触电阻越小,从而接触电压降也随之降低了。润滑膜对摩擦系数的影响很大。在压力适中的时候,摩擦系数最小,因为此时压力适中,很好的抑制了电火花又不至于破坏润滑膜;压力过小、过大的时侯,会引起电火花或者润滑膜会被破坏,导致摩擦系数变大。当压力为P=1.5 N/cm~2时,电刷磨损量最小;压力偏小时磨损量很大的原因主要是因为电气异常磨损;压力偏大时磨损量也很大,则是因为压力太大,破坏润滑膜,容易产生粘着磨损,同时压力越大,机械磨损量也会越大,所以总的磨损量也很大。电刷的电磨损还与极性有着很大的关系,正刷的电磨损量要大于负刷的电磨损量,这是因为,在通电的情况下,水会发生离解生成氢和氧,由于极性的关系,氧会向正刷游动并与正刷中的金属发生反应,使得基体结合力减弱,磨损量增大。