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本文以浸金属碳滑板材料和C/C复合材料为研究对象，模拟电力机车接触网中受电弓滑板和导线的服役条件，在HST-100摩擦磨损试验机上进行了载流摩擦学特性研究。使用单因素试验方法研究了载流条件下速度、载荷、电流对碳材料摩擦学特性的影响，提出了摩擦副载流质量及其意义，并研究了外在因素对载流质量的影响，利用扫描电子显微镜对销试样摩擦表面及摩擦表面垂直切面形貌进行了观察，探讨了不同条件下碳材料的载流摩擦磨损机理。
实验结果表明：电流、速度、载荷是影响碳材料载流摩擦磨损性能的重要因素。与无电流相比，载流条件下碳材料的磨损率明显加剧，摩擦系数低于无电条件。在定电流条件下，浸金属碳材料的摩擦系数随载荷的增大而减小，而C/C复合材料与之相反。两种碳材料的磨损率均随载荷的增大而减小，载流质量均随载荷的增大而提高，摩擦系数、磨损率均随速度的增大而增大。在定载荷条件下，随电流的增大，两种碳材料的载流效率缓慢减小，浸金属碳材料的摩擦系数、磨损率和C/C复合材料的磨损率随电流的增加而增大，而C/C复合材料的摩擦系数，在速度小于40m/s时，随电流的增加而减小，当速度大于40m/s时，则随电流的增加而增大。当速度为50m/s时，两种碳材料的载流质量均明显最差。
两种碳材料相对比，C/C复合材料的摩擦系数、磨损率显著低于浸金属碳材料的摩擦系数、磨损率；C/C复合材料的载流摩擦磨损性能优于浸金属碳材料，但导电性劣于浸金属碳材料。
摩擦配副的表面接触状态决定其摩擦磨损机制。在无电条件下，磨粒磨损是碳材料的主要磨损形式。在载流条件下，受速度、载荷及通电电流强度的影响，浸金属碳材料摩擦表面由金属液膜到金属液膜和烧结碳碳膜相混合到烧结碳碳膜逐步转化。随着速度和电流强度的增加、载荷的减小，电弧的侵蚀作用逐渐加强，表面膜中金属液膜的比例逐渐降低。C/C复合材料在电弧侵蚀下，沉积碳及纤维气化，并在摩擦表面形成碳润滑膜；随着电弧强度及其频次的增加，碳膜在接触表面中的比例减小，电弧侵蚀加大，磨损率增加。电气磨损是载流条件下碳材料的主要磨损形式。