电接触现象广泛存在于电力、电子、航空、航天、交通等领域,电接触性能的优劣决定了整个系统的可靠性和使用寿命。由于微动或者滑动等原因,电接触通常需要在接触界面发生相对位移时传递电能或信号,因此,要求电接触具有较好的摩擦学性能和导电能力。然而,伴随着电流的流通和接触界面的相对位移,电接触区域往往会发生复杂的物理化学现象,例如热效应、机械效应、电效应等,造成接触区域严重磨损、接触电阻过大和严重腐蚀等问题,导致电接触性能急剧下降。导电润滑剂是一种具有优异导电能力和摩擦学性能的特殊润滑剂,可以有效地提高电接触的减摩抗磨性能和导电能力,并起到抗腐蚀和密封等作用。因此,为了提高电接触的性能,本文围绕导电润滑剂展开研究,具体研究内容如下:(1)以1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(LB104)和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(LP104)为导电润滑油,考察了其理化性能、摩擦学性能和导电能力。结果表明两种离子液体都具有良好的热稳定性能;相比于多烷基环戊烷(MACs),离子液体润滑下的摩擦副表现出较低的摩擦系数、磨损体积和接触电阻;分析表明离子液体较好的摩擦学性能和导电能力主要与其离子键的特点和摩擦表面形成的润滑保护膜有关。(2)将石墨烯、碳纳米管、银粉分散于多烷基环戊烷(MACs)中制备出导电润滑油。理化实验表明所有的导电润滑油都具有良好的热稳定性和抗腐蚀性能,石墨烯和碳纳米管可以将MACs的体积电阻率降低2个数量级;摩擦实验表明石墨烯和碳纳米管比银粉具有更好的减摩抗磨性能和更低的接触电阻;分析表明导电润滑油良好的摩擦学性能和导电能力主要依赖于石墨烯、碳纳米管的独特结构和磨损表面形成的润滑保护膜。(3)以导电聚苯胺为添加剂,以复合锂基润滑脂和“原位”合成的离子液体润滑脂为基础脂,制备出导电聚苯胺润滑脂。结果表明导电聚苯胺可以提高两种润滑脂的抗腐蚀性能、减摩抗磨性能和导电能力;分析表明抗腐蚀性能的提高主要与聚苯胺的“钝化机制”有关,摩擦学性能和导电能力的提高主要与摩擦表面保护膜有关。(4)基于界面聚合法,制备出两种离子液体功能化纳米聚苯胺,并以其为添加剂制备了导电润滑油和导电润滑脂。结果表明两种纳米聚苯胺都可以将润滑剂的体积电阻率降低2个数量级,并且含有聚苯胺的聚脲润滑脂在720h的盐雾实验中表现出优异的抗腐蚀性能;摩擦实验及分析表明纳米聚苯胺和离子液体协同降低了摩擦副的摩擦系数、磨损体积和接触电阻。(5)制备了蒙脱石型润滑脂,考察了其导电能力和摩擦学性能。结果表明蒙脱石可以增加润滑脂的“电子陷阱”数量,降低润滑脂的导电能力;蒙脱石具有特殊的层状结构,可以在摩擦表面形成优异的保护膜,提高润滑脂的摩擦学性能。(6)提出了一种基于导电润滑脂和表面织构的协同策略来提高银镀层的摩擦学性能和导电能力。结果表明石墨烯导电润滑脂润滑下的织构化银镀层表现出较低的摩擦系数、磨损量和接触电阻;分析表明织构化银镀层优异的摩擦学性能和导电能力归因于导电润滑脂和表面织构的协同效应。