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第 27 卷第 6 期 粉末冶金材料科学与工程 2022 年 12 月 Vol.27 No.6 Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy Dec.2022 DOI:10.19976/ki.43-1448/TF.22022068 载荷对 AuNi9/PdNi-Au 摩擦副载流摩擦磨损性能与 稳定性的影响 于芯悦1，马志飞2，张雷1，张鑫1，康潇1,3 (1.中南大学 粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083；2.上海宇航系统工程研究所，上海 201109；3.中南大学 化学化工学院，长沙 410083)摘 要：载流摩擦副摩擦磨损性能的稳定性决定机构的服役性能和寿命。本文选取具有接触电阻小、电噪声小等优点的 AuNi9/PdNi-Au 摩擦副，通过摩擦因数和接触电压降曲线、相对稳定系数、标准差及频数分布等多项统计学评价指标，研究在 180、280 和 380 mN 载荷下摩擦副的载流摩擦稳定性。结果表明，载荷为 180 mN 时，AuNi9电刷的磨损机制以黏着磨损和磨粒磨损为主，当载荷升高至 380 mN 时，电刷的磨损机制主要为疲劳磨损和磨粒磨损。随载荷增加，AuNi9/PdNi-Au 摩擦副的摩擦稳定性先升高后降低，电接触稳定性逐渐提高。在载荷为 280 mN时，摩擦因数的平均值为 0.330，标准差为 0.180，接触电压降的平均值为 89.723 mV，标准差为 41.419 mV，电刷表面粗糙度为 0.207 m，均为三种载荷下的最小值，AuNi9/PdNi-Au 摩擦副表现出较好的载流摩擦稳定性。关键词：AuNi9 合金；载流摩擦；载荷；摩擦磨损；稳定性 中图分类号：TG146.3 文献标志码：A 文章编号：1673-0224(2022)06-648-11 Effect of load on current-carrying friction and wear performance and stability of AuNi9/PdNi-Au friction pair YU Xinyue1,MA Zhifei2,ZHANG Lei1,ZHANG Xin1,KANG Xiao1,3 (1.State Key Laboratory of Powder Metallurgy,Central South University,Changsha 410083,China;2.Aerospace System Engineering Shanghai,Shanghai 201109,China;3.School of Chemistry and Chemical Engineering,Central South University,Changsha 410083,China)Abstract:The stability of friction and wear properties of current-carrying friction pair determines the service performance and life of the mechanism.In this paper,AuNi9/PdNi-Au friction pair with the advantages of low contact resistance and low electrical noise was selected.The current friction stability of the friction pair under 180,280 and 380 mN loads was studied by multiple statistical evaluation indexes such as friction coefficient,contact voltage drop curve,relative stability coefficient,standard deviation and frequency distribution.The results show that when the load is 180 mN,the wear mechanism of the AuNi9 brush is mainly adhesive wear and abrasive wear.The wear mechanism of the brush is mainly fatigue wear and abrasive wear when the load increases to 380 mN.With the increase of the load,the friction stability of the AuNi9/PdNi-Au friction pair first increases and then decreases,and the electrical contact stability increases gradually.When the load is 280 mN,the average friction coefficient is 0.330,the standard deviation is 0.180,the average contact voltage drop is 89.723 mV,the standard deviation is 41.419 mV,and the brush surface roughness is 0.207 m,all are the minimum values under three kinds of loads.The friction pair shows good current carrying friction stability.Keywords:AuNi9 alloy;current-carrying friction;load;friction and wear;stability 收稿日期：20220805；修订日期：20221007 通信作者：康潇，博士。电话：[phone]；E-mail: 第 27 卷第 6 期 于芯悦，等：载荷对 AuNi9/PdNi-Au 摩擦副载流摩擦磨损性能与稳定性的影响 649载流摩擦指摩擦副在电场作用下发生的摩擦磨损行为。在众多载流摩擦材料中，空间载流摩擦副是实现 诸 如 太 阳 能 帆 板 驱 动 机 构(solar array drive mechanism,SADM)、星载扫描式天线、空间动目标光学监视系统、电子侦查系统及空间机械臂12等系统旋转电传输的核心部件，其服役可靠性和稳定性直接影响航天器驱动机构的服役性能和寿命，因此，空间载流摩擦副的摩擦磨损性能及稳定性是空间旋转电传输系统研发和应用需要重点关注的问题。载流摩擦磨损性能及稳定性受材料特性、表面粗糙度34、滑动速度56、法向载荷7等诸多因素的影响。其中，法向载荷是影响载流摩擦稳定性的重要因素。FENG 等8研究了载荷对 B5 铜合金与其配副间摩擦磨损性能的影响，发现随载荷增加，摩擦副的摩擦因数呈先增大后减小的趋势。STRAFFELINI 等9研究表明载荷对铝基复合材料与配副间的摩擦因数和磨损机制均有影响。ZHANG等10研究发现载荷是影响B4C陶瓷材料及其配副的磨损率、磨损机制与摩擦稳定性的重要因素。徐晓峰等11通过研究铜基粉末冶金材料的摩擦学性能，得到一个优化的接触压力范围，以此改善材料的载流摩擦磨损性能。XIE 等12对 AuAgCu电刷与其配副的研究表明，随载荷增加，配副的接触电阻减小，接触稳定性增强。以上研究显示，载荷是影响摩擦副载流摩擦稳定性的关键参数，而目前对空间载流摩擦材料，特别是合金材料的研究较少，载荷对载流摩擦稳定性的影响规律尚不明确。另外，当前对载流摩擦稳定性的分析方法相对单一，ZHAO 等13引用标准差及标准差变化曲线评价铜/石墨烯复合材料的载流摩擦学性能，根据摩擦因数标准差的波动是否平稳，分析摩擦副的载流摩擦稳定性。CHEN 等14在研究波动载荷下弓网滑动电接触稳定性时，引入相对稳定系数分析载流稳定性。HUANG 等15研究摩擦过程中磨合阶段和稳定阶段间的过渡时，根据摩擦因数的频率分布是否呈现正态分布，判断摩擦是否处于稳定阶段，从而区分摩擦过程中的磨合阶段和稳定阶段。上述研究表明，目前对载流稳定性的分析方法较少且均仅从单一方面进行分析，没有构成完整的方法体系。本文作者对 AuNi9/PdNi-Au 摩擦副进行真空载流摩擦实验，采用标准差、频数分布等指标对其载流摩擦进行稳定性分析，并结合摩擦副材料表面磨损形貌的表征，揭示载荷对 AuNi9/PdNi-Au 摩擦副载流摩擦磨损性能及稳定性的影响，为提升空间载流摩擦材料的服役稳定性和服役寿命提供参考和支撑。1 实验 1.1 材料 电刷材料为 AuNi9 合金，电刷直径为 0.5 mm，长度约 40 mm，配副为 PdNi-Au 镀层的导电滑环，外径为 60 mm，滑环基体为黄铜，表面镀层为双镀层，其中内层镀层为 PdNi，厚度为 5.07.0 m，外侧镀层为 Au，厚度为 0.10.5 m。载流摩擦磨损实验装置为中南大学自制的多通道真空载流摩擦磨损试验机，如图 1(a)所示。电刷与滑环的装配方式如图 1(b)所示，将电刷一端固定于传感器上，另一端置于导电滑环的V 型槽内，使电刷与 V 型槽两侧充分接触。在实验前利用酒精和丙酮对电刷和导电滑环表面进行超声清洁处理。1.2 滑动电接触测试 滑动电接触实验参数列于表 1，载流摩擦实验的载荷分别为 180、280 和 380 mN。采用示波记录仪(日本 Yokogawa 公司，型号为 DL850)记录滑动摩擦实验过程中摩擦力、正压力及接触电压降的实时变化情况，摩擦因数 为摩擦力与正压力之比，绘制摩擦因数 图 1 真空载流摩擦磨损实验的电刷加载示意图 Fig.1 Schematic diagram of brush loading in vacuum current carrying friction and wear experiment(a)Friction and wear experiment device;(b)Contact mode of brush and slip ring 粉末冶金材料科学与工程 2022年12月 650 表 1 真空载流摩擦磨损实验参数 Table 1 The parameters of current-carrying friction test in vacuum Load/mN Speed/(rmin1)Sliding distance/m Time/h Current/A Vacuum/Pa 180,280,380 10 4 000 37 1.25 103 和接触电压降 Udrop随滑动距离的变化曲线。实验结束后，用场发射扫描电镜(美国 FEI 公司，型号为 Nova Nano SEM 230)、超景深三维显微系统(日本基恩士有限公司，型号 VHX-5000)等设备，对电刷及对偶滑环的磨损表面形貌、表面轮廓进行分析与测试。通过德国Bruker公司生产的ContourGT型号光学轮廓仪得到磨损面的三维轮廓形状，精准检测出 3 个磨损表面粗糙度的评定参数：Ra、Rq、Rz。其中，Ra为轮廓算术平均偏差，为沿测量方向轮廓线上的点与基准线之间距离的绝对值的算术平均值；Rq为轮廓均方根偏差，是沿测量方向的轮廓线上的点与基准线之间距离平方和的均方根；Rz为微观不平度十点高度，是在取样长度内 5 个最大轮廓峰高的平均值和 5 个最大轮廓谷深的平均值之和。1.3 稳定性表征 利用摩擦因数曲线、接触电压降曲线、相对稳定系数()、标准差()、频数分布等对 AuNi9/PdNi-Au 摩擦副的载流摩擦稳定性进行分析评价。在分析载流摩擦宏观稳定性时引入“3 原则”16，用3及3UV的值评价载流摩擦及电接触稳定性，其中和 分别为摩擦因数平均值和摩擦因数标准差，U和U分别为接触电压降平均值和接触电压降标准差。标准差 是对实验参数进行了量化7，标准差的数值越小，曲线越平直，说明载流摩擦稳定性越好。摩擦因数及接触电压降的标准差计算公式如下：211()1NiiN=-(1)211()1NUiiUUN=-(2)式中：和 V分别为摩擦因数标准差和接触电压降标准差，N 为摩擦因数和接触电压降的数据个数，i为不同滑动距离下的摩擦因数，Ui为不同滑动距离下的接触电压降，为摩擦因数的平均值，U为接触电压降的平均值。相对稳定系数 是为量化信号的动态波动性而提出的无量纲变量14，摩擦因数和接触电压降的相对稳定系数可用于定量评价载流摩擦过程的摩擦及电接触稳定性，越小，载流摩擦稳定性越好。摩擦因数的相对稳定系数、接触电压降的相对稳定系数 V计算公式如下：100%=(3)100%VUV=(4)式中：为摩擦因数相对稳定系数，U为接触电压降相对稳定系数。比较不同载荷下的相对系数，越小，摩擦稳定性越好；U越小，电接触稳定性越好。频数分布是基于摩擦副摩擦过程中实验参数的特殊干扰机制建立的15，根据多区间段信号数值的分布状态及区间宽度，对载流摩擦稳定性进行微观定性 分析。2 结果与讨论 2.1 摩擦因数及接触电压降 摩擦副表面并不是光滑的，而是粗糙的，凹凸不平的。在滑动摩擦过程中，摩擦表面的微凸体总是不断产生和消失，摩擦因数产生波动的原因是每对微凸体所产生的干涉阻力的不确定性，如果 n 对微凸体在每个瞬间同时受损，则摩擦因数曲线相对平滑，具有较高的平均值；载荷不同，n 对微凸体被破坏的程度随之变化，摩擦因数曲线便出现不同程度的波动1718。图 2 所示为不同载荷下 AuNi9/PdNi-Au 摩擦副的摩擦因数()及接触电压降(Udro)曲线。在 180、280 和 380 mN 载荷下的摩擦实验过程中，AuNi9/PdNi-Au 摩擦副的平均摩擦因数()分别为 0.846、0.321 和 0.869，摩擦因数标准差 分别为 0.510、0.197 和 0.379。其中，载荷为 180 mN 时，摩擦因数在(0,+3)范围内波动，摩擦因数的波动最明显，甚至在滑动距离为 3 800 m 附近，摩擦因数突增至 2.50，表现出不稳定性激增的现象；当载荷为 280 mN 和 380 mN 时，摩擦因数呈现出平稳、上升、再平稳、下降、再平稳的变化，但波动范围相对较小，在(0,+2)范围内变化。因此，根据摩擦因数的波动情况发现，在载荷为 280 mN和 380 mN 时载流摩擦的摩擦磨损性能较好。从图 2 可知，在 180、280 和 380 mN 载荷下的摩擦实验过程中，接触电压降的平均值(droU)分别为99.689、161.679 和 100.577 mV，电压降标准差(U)分 第 27 卷第 6 期 于芯悦，等：载荷对 AuNi9/PdNi-Au 摩擦副载流摩擦磨损性能与稳定性的影响 651 图 2 不同载荷下 AuNi9/PdNi-Au 摩擦副的载流摩擦因数与接触电压降曲线 Fig.2 Friction coefficient()and contact voltage drop(Udro)variation curves of AuNi9/PdNi-Au friction pair under different load(a),(b)180 mN;(c),(d)280 mN;(e),(f)380 mN 别为 63.753、57.801 和 106.294 mV。其中，在载荷为180 mN 时，接触电压降在(0,droU+3U)范围内波动，波动较剧烈；载荷为 280 mN 时，接触电压降在(0,dro2UU+)范围内波动，整体变化较小，虽然在滑动摩擦过程中有几次接触电压降瞬间升高，但很快又趋于平稳，对摩擦整体的电接触稳定性影响很小；载荷为 380 mN 时，接触电压降多位于(0,droU+3U)范围内，在滑动摩擦实验的前期，接触电压降较小且波动较平稳，在后期接触电压降出现上升趋势的同时发生剧烈的波动。因此由接触电压降曲线发现，载荷为 280 mN，摩擦副载流摩擦的电接触性能最好。2.2 摩擦表面形貌和粗糙度 图3 所示为不同载荷下 AuNi9 合金电刷磨损表面的 SEM 形貌图、表面轮廓图和截面磨痕深度图。载荷为 180 mN 时，在 AuNi9 合金电刷的磨损表面观察到平行于滑动方向的划痕，磨损区域较平滑，没有出现明显的塑性变形。载荷为 280 N 时，磨损表面发生塑性变形，划痕两侧开始出现材料的堆积，同时磨损表面上由于被电弧侵蚀而产生的烧蚀孔增加。载荷为 粉末冶金材料科学与工程 2022年12月 652 图 3 不同载荷下 AuNi9 合金电刷的磨损表面 SEM 图、表面轮廓图和截面磨痕深度 Fig.3 Surface SEM images,surface profile and cross section depth of AuNi9 brush under different load(a),(b),(c)180 mN;(d),(e),(f)280 mN;(h),(i),(j)380 mN 380 mN 时，磨损表面出现不均匀的磨损，电刷表面发生严重的塑性变形，出现片状剥层结构，划痕两侧出现较多的材料堆积和明显的船头现象(磨损面形状类似船型，摩擦区域尾部出现的翘尾现象称为“船头现象”)。以上结果表明，AuNi9 合金电刷在低载荷下主要发生黏着磨损和磨粒磨损，而在高载荷下发生疲劳磨损与少量的磨粒磨损。从不同载荷下的电刷表面轮廓图和剖面图看出，随载荷从 180 N 增大到 380 N，磨损区域的最大深度由 0.5 m 增加至 1.0 m。表2 所列为载荷对AuNi9 合金电刷摩擦表面粗糙度的影响。从表 2 可知，在载荷为 380 mN 时，Ra、Rq和 Rz均为最大值。这表明随载荷增大，电刷的磨损体积逐渐增加，磨损程度更严重。低载荷下摩擦副接触不稳定，从而影响摩擦性能，而大载荷会导致摩擦面的表面粗糙度增大，从而影响电接触性能。因此，在研究载荷对载流摩擦磨损性能的影响时，需要综合 表 2 载荷对 AuNi9 合金电刷表面粗糙度的影响 Table 2 Surface roughness of AuNi9 brushes under different load Load/mNRoughness/m Ra Rq Rz 180 0.210 0.262 2.978 280 0.207 0.259 2.487 380 0.259 0.311 3.279 考虑实际接触区域和表面粗糙度。图 4 所示为滑动摩擦实验后，超景深显微镜下PdNi-Au 导电滑环中 V 型槽的表面形貌。由图可见，随载荷增加，V 型槽的磨痕宽度减小，主要是因为载荷较小时，摩擦副的接触不稳定，导致摩擦测试过程中电刷发生轻微的摆动，进而增加 V 型槽两侧的划痕磨损宽度；而当载荷较大时，电刷与 V 型槽之间的接 第 27 卷第 6 期 于芯悦，等：载荷对 AuNi9/PdNi-Au 摩擦副载流摩擦磨损性能与稳定性的影响 653 图 4 不同载荷下 PdNi-Au 导电滑环 V 型槽的表面形貌(图(b)、(d)、(f)中所注尺寸为磨痕宽度)Fig.4 Morphologies of worn surface of PdNi-Au conductive slip ring under different load(a),(b)180 mN;(c),(d)280 mN;(e),(f)380 mN 触较稳定，电刷在一个位置上反复滑动，但会造成电刷与导电滑环的过度磨损，从而影响摩擦的稳定性能。2.3 载流摩擦稳定性 图 5 所示为不同载荷的载流滑动摩擦实验中AuNi9/PdNi-Au 摩擦副的摩擦因数相对稳定系数()和接触电压降相对稳定系数(U)，以及 和 U随滑动距离的变化曲线。图 6 所示为载流滑动实验过程中，摩擦因数标准差()和接触电压降标准差(U)随滑动距离的变化曲线。从图 5(a)和(b)发现，在接触载荷为280 mN 时，和 U均最小，表现出较好的载流摩擦稳定性。从图 5(c)和图 6(a)发现，载荷为 280 mN 时，摩擦实验各阶段的和都最小，且变化幅度也最小，说明摩擦副的摩擦稳定性较好。从图 5(d)和图 6(b)发现，载荷为 380 mN 时，在前 2 800 m 阶段，U和 U都较小，但 2 800 m 后，U和 U均大幅升高，电接触稳定性变差；而当载荷为 280 mN 时，U一直位于0.050.10 之间，U在 1020 mV 之间，相对其他两种载荷下，U和 U较小且变化幅度小。因此认为在载荷为 280 mN 时，AuNi9/PdNi-Au 摩擦副表现出相对较好的电接触稳定性。根据图 6 所示载流摩擦稳定性状态，不同载荷下的载流摩擦实验均可分为稳定阶段(01 800 m)和不稳定阶段(1 8004 000 m)，图 7 和图 8 所示分别为这两个阶段内的频数分布图。由图可见：从载流摩擦稳定阶段逐渐过渡至不稳定阶段时，摩擦因数和接触 粉末冶金材料科学与工程 2022年12月 654 图 5 不同载荷下 AuNi9/PdNi-Au 摩擦副的相对稳定系数 Fig.5 Relative stability factor of AuNi9/PdNi-Au friction pair under different load(a),(c)Relative stability factor of friction coefficient;(b),(d)Relative stability factor of contact voltage drop 图 6 不同载荷下 AuNi9/PdNi-Au 摩擦副的摩擦因数标准差()和接触电压降标准差(U)曲线 Fig.6 Standard deviation curves of AuNi9/PdNi-Au friction pair under different load(a)Standard deviation of friction coefficient;(b)Standard deviation of contact voltage drop 电压降的频数分布由单峰正态分布过渡到多峰正态分布。2.4 载荷对接触面积影响的有限元分析 为了更精准分析摩擦实验中载荷对摩擦副电接触稳定性的影响机理，采用几何模型分别为 200 nm 和300 nm 表面粗糙度的 AuNi9 合金进行有限元分析。AuNi9 合金材料及对偶配副表面均存在微凸体，由于微凸体的高度和大小分布的随机性，仅有部分微凸体参与实际接触，随着法向载荷条件的变化，会导致正 第 27 卷第 6 期 于芯悦，等：载荷对 AuNi9/PdNi-Au 摩擦副载流摩擦磨损性能与稳定性的影响 655 图 7 不同载荷下滑动摩擦实验的稳定阶段和不稳定阶段的摩擦因数频数分布图 Fig.7 Frequency distribution of friction coefficient within stable period and non-stable period of friction experiment under different load(a),(b)180 mN;(c),(d)280 mN;(e),(f)380 mN 处于接触状态的微凸体发生应变现象，使得更多的微凸体之间发生实际接触。由于微凸体发生应变现象的区域的面积与电接触材料之间的真实接触面积接近，因此可通过观察微凸体发生应变区域的面积来估算电接触材料的真实接触面积。图 9 和图 10 所示分别为表面粗糙度为 200 nm和 300 nm的 AuNi9 合金在不同载荷下的接触应力分布模拟图。由图可见，在两种粗糙度条件下，随载荷增大，AuNi9 合金表面的应变区域面积均增大，同时在粗糙度为 200 nm 时，随着载荷从5 MPa 增大至 20 MPa 时，AuNi9 合金接触面上的最大范式等效应力从 335 增加至 750 MPa，即载荷与范式等效应力表现出正相关性。这主要是因为随载荷增大，AuNi9 合金的接触表面首先发生弹性变形，当载荷超过弹性变形应力范围后，部分接触区域发生塑性变形，粉末冶金材料科学与工程 2022年12月 656 图 8 不同载荷下滑动摩擦实验的稳定阶段和不稳定阶段的接触电压降频数分布图 Fig.8 Frequency distribution of contact voltage drop of within stable period and non-stable period of friction experiment under different loading(a),(b)180 mN;(c),(d)280 mN;(e),(f)380 mN 使得 AuNi9 合金与对偶盘之间的接触面积随之增大。3 结论 1)载荷对 AuNi9/PdNi-Au 摩擦副的 AuNi9 合金电刷载流磨损机制有显著影响。载荷为 180 mN 时，电刷的磨损面较平滑，磨损机理主要为黏着磨损和磨粒磨损；载荷为 380 mN 时，摩擦面出现片状剥层结构，同时划痕两侧出现明显的船头现象，磨损机制主要为疲劳磨损和少量的磨粒磨损。2)随载荷增加，AuNi9/PdNi-Au 摩擦副的载流摩擦稳定性先提高后降低。随载荷从 180 mN 增至 380 mN，摩擦因数标准差先减小后增大，接触电压降标准 第 27 卷第 6 期 于芯悦，等：载荷对 AuNi9/PdNi-Au 摩擦副载流摩擦磨损性能与稳定性的影响 657 图 9 载荷对表面粗糙度为 200 nm 的 AuNi9 合金接触面应力分布的影响 Fig.9 Effect of normal loads on the contact surface stress distribution of AuNi9 alloy(Ra=200 nm,A=2 m2 m=4 m2)(a)5 MPa;(b)10 MPa;(c)15 MPa;(d)20 MPa 图 10 载荷对表面粗糙度为 300 nm 的 AuNi9 合金接触面应力分布的影响 Fig.10 Effect of normal loads on the contact surface stress distribution of AuNi9 alloy(Ra=300 nm,A=2 m2 m=4 m2)(a)5 MPa;(b)10 MPa;(c)15 MPa;(d)20 MPa 差从 44.419 mV 降低至 24.453 mV。3)采用摩擦实验期间的摩擦因数和接触电压降曲线、相对稳定系数、标准差及频数分布等参数评价AuNi9/PdNi-Au 摩擦副载流摩擦的稳定性，具有定性与定量相结合特征。载荷在 280 mN 时，AuNi9/PdNi-Au 摩擦副表现出较好的载流摩擦稳定性。4)基于微观尺度的有限元数值模拟研究发现，接触载荷越大，AuNi9 合金与其配副间的接触面积越大，粉末冶金材料科学与工程 2022年12月 658发生塑性变形的区域越多，且这些区域多集中在微凸体存在的区域。REFERENCES 1 HONG J,HU Y D,ZHANG Y Z,et al.Research of life test and design of system for satellite-borne infrared detector assemblyJ.Optics and Precision Engineering,2018,26(5):11481155.2 甘克力,周明玮,葛升民,等.带双轴太阳帆板驱动器的卫星建模与姿态控制J.电机与控制学报,2013,17(1):8287.GAN Keli,ZHOU Mingwei,GE Shengmin,et al.Modeling and attitude control of sateUite with dual axis solar array actuatorJ.Electric Machines and Control,2013,17(1):8287.3 WANG D Y,LUO X H,GUO F Y.Surface roughness of sliding electrical contact and characteristics of contact resistanceJ.Journal of Liaoning Technical University,2021,40(1):7277.4 LI Y C,HAN C X.Analysis of influence factors of the surface micro-topography of sliding electrical contactJ.Journal of Liaoning Technical University,2021,40(3):265269.5 YANG H J,LI C,LIU Y H,et al.Study on the delamination wear and its influence on the conductivity of the carbon contact strip in pantograph-catenary system under high-speed current-carrying conditionJ.Wear,2021,447(6):203223.6 YANG H J,LIU Y H,CUI X L,et al.Influence of reciprocating distance on the delamination wear of the carbon strip in pantographcatenary system at high sliding-speed with strong electrical currentJ.Engineering Failure Analysis,2019,104(4):887897.7 ZHAO J,ZHOU Q G,ZOU K,et al.The current-carrying tribological properties of Cu/Graphene compositesJ.Journal of Tribology,2021,143(10):116.8 FENG X L,WANG M.Effects of load and temperature on friction and wear properties of B5 copper alloysJ.Hot Working Technology,2021,50(24):6568,73.9 STRAFFELINI G,PELLIZZARI M,MOLINARIA A.Influence of load and temperature on the dry sliding behaviour of Al-based metal-matrix-composites against friction materialJ.Wear,2004,256(7/8):754763.10 ZHANG W,YAMASHITA S,KITA H.Effects of load on tribological properties of B4C and B4C-SiC ceramics sliding against SiC ballsJ.Journal of Asian Ceramic Societies,2020,104(4):111.11 徐晓峰,宋克兴,杜三明.载流条件下铜基粉末冶金材料的摩擦磨损行为J.材料保护,2008,41(7):6668.XU Xiaofeng,SONG Kexing,DU Sanming.Friction and wear behavior of copper-based powder metallurgy materials under current-carrying conditionsJ.Materials Protection,2008,41(7):6668.12 XIE X L,XIAO J K,QIAN Z Y,et al.Sliding electrical contact behavior of AuAgCu brush on Au platingJ.Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2015,25(9):30293036.13 ZHAO J,PENG Y T,ZHOU Q G,et al.The current-carrying tribological properties of Cu/Graphene compositesJ.Journal of Tribology,2021,143(10):116.14 CHEN Z H,HUI L C,SHI G.Study on characteristics of sliding electrical contact of pantograph-catenary under fluctuating pressure loadJ.High Voltage Apparatus,2018,54(7):8288.15 HUANG Z Y,ZHAI H X,GUAN M L,et al.Oxide-film-dependent tribological behaviors of Ti3SiC2J.Wear,2007,262(9):10791085.16 LI C Y,FANG H Y,XU J,et al.A method for engine speed control evaluation based on 3 principleJ.Small Internal Combustion Engine and Vehicle Technique,2021,50(3):2629.17 SAWA K,SUZAUKI Y,MORITA N,et al.Effect of lubricant on lifetime of Au-Plated slip-ring and Ag-Pd-Cu brush system for small electric powerJ.IEICE Transactions on Electronics,2012,C(9):14651472.18 BRAUNOVIC M,KONCHITS V,MYSHKIN N K.Electrical Contacts:Fundamentals,Applications and TechnologyM.Boca Raton:CRC Press,2010:57.(编辑 汤金芝)