Ti3SiC2、Ti3AlC2陶瓷的非载流和载流摩擦学行为研究

论文摘要

以Ti3SiC2系导电陶瓷材料在高速列车受电弓滑板中的应用为背景，对Ti3SiC2和Ti3AlC2陶瓷材料的非载流摩擦学特性和载流摩擦学特性进行了应用基础性研究。主要研究的内容包括：试验测试滑动摩擦条件下，Ti3SiC2、Ti3AlC2材料对低碳钢的非载流和载流摩擦磨损行为；法向载荷、滑动速度等因素与摩擦系数及磨损率之间的关系；摩擦表面氧化膜的形成和自润滑机制；电流强度对摩擦系数和磨损率的影响及其表现行为等。结果表明：在非载流和载流条件下，Ti3SiC2和Ti3AlC2材料均表现出良好的摩擦磨损特性。在非载流条件下，摩擦系数呈现随法向载荷增大和滑动速度提高而减小的趋势。无论非载流或载流，Ti3SiC2和Ti3AlC2材料的磨损率都随着速度的提高而增大，但非载流和载流下的磨损率随着载荷的增加表现出不同的变化趋势。Ti3SiC2和Ti3AlC2材料摩擦表面上自生成的氧化膜在摩擦过程中呈熔融状态，具有良好的润滑作用，是影响这两种材料具有较小的摩擦系数和磨损率的重要因素。载流导致摩擦系数和磨损率增大，且随着电流密度增大，这种影响更加显著。观察和分析的结果表明，载流滑动摩擦过程中摩擦面之间的微电弧烧蚀和电热效应是导致摩擦系数和磨损率增大的主要原因。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 3SiC₂系材料的结构和特性'>1.1 Ti₃SiC₂系材料的结构和特性
• 3SiC₂材料的结构和特性'>1.1.1 Ti₃SiC₂材料的结构和特性
• 3AlC₂材料的结构与特性'>1.1.2 Ti₃AlC₂材料的结构与特性
• 3SiC₂系材料的研究现状'>1.2 Ti₃SiC₂系材料的研究现状
• 3SiC₂系材料的摩擦学特性研究现状'>1.3 Ti₃SiC₂系材料的摩擦学特性研究现状
• 1.4 本文研究的主要内容和意义
• 2 试验方法
• 2.1 引言
• 2.2 试验装置
• 2.3 试验材料
• 2.4 试验方案
• 3SiC₂、Ti₃AlC₂材料的非载流滑动摩擦磨损特性'>3 Ti₃SiC₂、Ti₃AlC₂材料的非载流滑动摩擦磨损特性
• 3.1 引言
• 3.2 微凸体理论和摩擦系数的随机波动性
• 3SiC₂材料的摩擦磨损特性'>3.3 Ti₃SiC₂材料的摩擦磨损特性
• 3SiC₂材料的摩擦行为'>3.3.1 Ti₃SiC₂材料的摩擦行为
• 3SiC₂材料的摩损行为'>3.3.2 Ti₃SiC₂材料的摩损行为
• 3.3.3 机理分析
• 3AlC₂材料的摩擦磨损特性'>3.4 Ti₃AlC₂材料的摩擦磨损特性
• 3AlC₂材料的摩擦行为'>3.4.1 Ti₃AlC₂材料的摩擦行为
• 3AlC₂材料的摩损行为'>3.4.2 Ti₃AlC₂材料的摩损行为
• 3.4.3 机理分析
• 3.5 本章小结
• 3SiC₂、Ti₃AlC₂材料的载流摩擦磨损特性'>4 Ti₃SiC₂、Ti₃AlC₂材料的载流摩擦磨损特性
• 4.1 引言
• 4.2 载流摩擦涉及的电接触理论
• 4.2.1 电接触中电流的传导机理
• 4.2.2 电接触中电流的传导方式
• 4.2.3 电接触滑动磨损机理
• 3SiC₂、Ti₃AlC₂材料的载流摩擦磨损行为'>4.3 Ti₃SiC₂、Ti₃AlC₂材料的载流摩擦磨损行为
• 3SiC₂材料的载流摩擦磨损行为'>4.3.1 Ti₃SiC₂材料的载流摩擦磨损行为
• 3AlC₂材料的载流摩擦磨损行为'>4.3.2 Ti₃AlC₂材料的载流摩擦磨损行为
• 4.4 本章小结
• 5 全文总结
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集