电力复合脂的研制及其接触电阻分析计算

摘要

电接触现象广泛存在于电气设备、自动控制系统、信息传输系统中，电接触质量的高低直接影响到电能、信号等传输的稳定性和可靠性。使用电力复合脂是一种提高电接触质量的有效方法，可以降低接触电阻，缓解电接触区域的过热，从而提高电接触质量，延长电接触的使用寿命。电力复合脂在载流条件下工作，担负着在微动磨损条件下传输电能、信号等重要任务，因此要求电力复合脂既具有良好的摩擦学性能，又具有良好的导电能力。为了更好地解决此类问题，本文的主要研究内容和结论如下：
　　(1)以气相生长碳纤维(VGCF)作为导电微粒，银粉、铜粉分别作为对比导电微粒，以聚环氧乙烷聚环氧丙烷单丁基醚(PAG660)作为基础油，聚四氟乙烯(PTFE)作为稠化剂，制备了一系列的电力复合脂，考察了其导电能力和摩擦学性能。结果表明气相生长碳纤维的加入可以有效降低润滑脂在常温下和100℃条件下的体积电阻率，提高润滑脂的电导率。当气相生长碳纤维在润滑脂中的质量分数为1.5wt％时，相比于铜粉和银粉，具有最好的减摩和抗磨性能。
　　(2)以科琴黑(Ketjen Black)作为导电微粒，乙炔黑和导电炭黑作为对比导电微粒，以油溶性聚醚(OSP320)作为基础油，制备了一系列的复合锂基电力复合脂，考察了其导电能力和摩擦学性能。结果表明具有特殊链状的科琴黑在润滑脂中可以形成较好的导电网络，制备的导电复合锂基润滑脂在常温下、100℃和150℃下均具有优异的导电能力。科琴黑的加入还能够改善润滑脂的减摩抗磨性能，当科琴黑的添加量为1.8wt％时，相比于乙炔黑和导电炭黑，具有最好的减摩和抗磨性能。
　　(3)根据电接触理论，分析电连接处的接触电阻理论计算模型，考察导电填料浓度、接触压力等因素对于接触电阻的影响。理论分析和实验结果均表明:随着接触压力的增大和电力复合脂中导电微粒浓度的增大，接触电阻逐渐减小。电接触在这两个因素共同作用下，具有较好的接续质量。从理论上说明了接触电阻和接触压力及导电微粒浓度之间的关系，并通过实验拟合、验证了公式的准确性，对于接触电阻的预测很有意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 电力复合脂概述

1．2．1 电力复合脂的简介

1．2．2 电力复合脂的特点

1．3 电力复合脂的导电机理

1．3．1 接触电阻

1．3．2 接触电阻的危害

1．3．3 常见导电机理

1．4 国内外研究现状

1．4．1 国内研究现状

1．4．2 国外研究现状

1．5 课题研究内容

第2章 气相生长碳纤维作为润滑脂添加剂的导电能力和摩擦学性能研究

2．1 气相生长碳纤维简介

2．1．1 气相生长碳纤维的结构特征

2．1．2 气相生长碳纤维的性能与应用

2．2 实验原料和仪器

2．2．1 实验原料的选取

2．2．2 实验仪器

2．3 电力复合脂的制备

2．4 电力复合脂理化性能及导电性

2．4．1 电力复合脂的理化性能

2．4．2 电力复合脂的导电能力

2．5 润滑脂的摩擦学-性能

2．5．1 添加剂含量对摩擦学性能的影响

2．5．2 载荷对润滑脂摩擦学性能的影响

2．5．3 频率对润滑脂摩擦学性能的影响

2．6 摩擦表面分析

2．7 结论

第3章 科琴黑作为润滑脂添加剂的导电能力和摩擦学性能研究

3．1 科琴黑简介

3．2 实验原料和仪器

3．2．1 实验原料的选取

3．2．2 实验仪器

3．3 电力复合脂的制备

3．4 电力复合脂理化性能及导电性

3．4．1 电力复合脂的理化性能

3．4．2 电力复合脂的导电能力

3．5 润滑脂的摩擦学性能

3．5．1 添加剂含量对摩擦学性能的影响

3．5．2 载荷对润滑脂摩擦学性能的影响

3．5．3 频率对润滑脂摩擦学性能的影响

3．6 摩擦表面分析

3．7 结论

第4章 接触电阻分析计算

4．1 引言

4．2 分析计算

4．2．1 电阻模型的建立

4．2．2 受力分析

4．2．3 接触压力对接触电阻的影响

4．2．4 电力复合脂对接触电阻的影响

4．3 实验部分

4．3．1 主要实验仪器及原料

4．3．2 实验步骤

4．4 分析与讨论

4．5 结论

第5章 结论与展望

5．1 主要结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢