电触点的摩擦磨损润滑

电触点的摩擦、磨损及润滑2/5/20231厦门迈士通公司培训电触点的摩擦、磨损及润滑第一节

绪论第二节滑动摩擦第三节滑动磨损第四节微动第五节触点润滑及润滑剂2/5/20232厦门迈士通公司培训第一节

绪论一、摩擦、磨损是滑动电接触中的重要现象。滑动：和连接器的接通、断开有关的较大相对运动。滑动接触典型例子：电机电刷与滑环或整流子之间的接触电车电弓与电线之间的接触变阻器滑动头、开关中的滑动触头等。二、电接触过程中滑动摩擦和磨损的特点摩擦将使滑动过程中能量受到损失；接触界面的温升，可能使金属软化、熔焊使磨损现象变得十分严重。温升还会加速表面氧化过程而使电气连接失效。磨损则使表面金属特别是贵金属迅速丧失，露出基底金属，因而造成腐蚀和接触不良。不仅要减小摩擦和磨损，而且要保证良好的电气接触。2/5/20233厦门迈士通公司培训第二节滑动摩擦一、滑动过程中表面的接触状态两种形式两元件表面凸丘－凸丘，形成接触斑点，几率小；两元件表面凸丘－凹谷，交错咬合，形成接触斑点，几率多。(a)峰－峰接触；(b)峰－谷接触2/5/20234厦门迈士通公司培训一、滑动过程中表面的接触状态两元件在接触力P作用下相对滑动时产生的机械摩擦力有4个分量接触面粘结产生的剪切力Fs粘结（冷焊）现象：两个金属表面相互接触时，接触点压力接近或超过金属原子之间的结合力时，接触面间便相互粘结在一起。剪切力<金属的剪切强度，相对滑动面在粘结界面剪切力>金属的剪切强度，相对滑动面在金属内部接触面凸丘咬合产生的剪切力Fa接触面塑性变形产生的剪切力Fp接触面弹性变形产生的剪切力Fe2/5/20235厦门迈士通公司培训一、滑动过程中表面的接触状态摩擦系数2/5/20236厦门迈士通公司培训二、粘结情况下的滑动摩擦若两个接触界面间有相对滑移时，粘结处受剪力和压力联合作用，摩擦力的大小主要取决于金属实际的粘结面积。金属粘结面积的影响因素：变形系数0滑移系数1减压系数2膜层系数32/5/20237厦门迈士通公司培训二、粘结情况下的滑动摩擦变形系数0

：微观峰顶高度不同，当较高的峰顶呈现塑性变形时，较低的峰顶可能呈现弹性变形。而粘结面积不应当包括弹性接触面积在内。由收缩电阻理论可知，除弹性变形以外的塑性接触面积A0为：A0=0A=P/H。A为全部变形接触面积；0为变形系数，值在0.2～1.2之间；H为材料表面硬度；P为正向接触压力。2/5/20238厦门迈士通公司培训二、粘结情况下的滑动摩擦滑移系数1：粘结后，由于在滑移过程中剪切力的影响，其粘结面积比在静止状态下只有单纯压力时的粘结面积大。由图所示，单个峰顶接触面积由XY扩大到X’Y’，引入滑移系数1，则有：平均半径为a0，平均增加的滑移距离为S，

n为接触点数，A1为滑移后的接触面积，一般地，1=1.01.5。2/5/20239厦门迈士通公司培训二、粘结情况下的滑动摩擦减压系数2：在粘结区域内尚有一部分弹性力参与作用，故减压后实际粘结面积将减少，减压系数2为：2=A2/A1

。A2为减压后的面积。

2

其值一般在0.61.0之间。2/5/202310厦门迈士通公司培训二、粘结情况下的滑动摩擦膜层系数3：表面膜层对粘结影响极大，若膜层介于金属微观峰顶之间，则金属粘结作用消失。故膜层的存在便减少了实际金属接触面积。膜层系数3为：3=A3

/A2

。A3为不包括膜层在内的实际金属接触面积。3其值一般在01.0之间，若3=0，表明在接触界面上均覆盖着膜层；若3=1，表明在接触界面上不存在膜层。2/5/202311厦门迈士通公司培训二、粘结情况下的滑动摩擦摩擦力F：在粘结情况下，摩擦力F主要应是切断金属间的粘结所需的剪切力。

F=3A2m+(1-3)A2

fm为金属剪切强度；f为克服膜层之间摩擦所需的剪应力，其值非常小，通常远小于0.1，m>>f；F3A2m

321

(P/H)m

2/5/202312厦门迈士通公司培训二、粘结情况下的滑动摩擦摩擦系数及其影响因素：为得到较小的摩擦系数，应使321m尽可能小，而使材料硬度H尽可能大。有矛盾！比如硬度H大的材料，滑移系数1必然会小，这是一致的，但其剪切强度m必然很大，如用基底硬的材料在上面镀以较软材料，则结果是H值大而m将比较小。但m太小时又加大了滑移系数1。所以应使用具有一定硬度而延展性小的表面镀层为宜。人为覆盖膜层，在滑动电接触表面涂一层很薄的润滑剂，但3不可为零，因为需要有一定的金属直接接触，以保持良好的电气性能。2/5/202313厦门迈士通公司培训三、电触点材料表面的粘结基础金属（如铜、铝）在空气中放置容易生成膜层，因此很少粘结，但在真空中如经多次摩擦，表面膜层被磨去而易粘结。贵金属如金、铂、钯等很少受到空气腐蚀，故容易粘结；接插件、开关等密封抽真空后，粘结趋势更大；严格清洁处理表面后也容易发生粘结。常用触点材料在空气中膜层生长及粘结程度2/5/202314厦门迈士通公司培训三、电触点材料表面的粘结直流镀金的粘结：粘结顺序作了排列，序号愈大，愈不易粘结为减少粘结，应当提高镀层硬度，同时还应减小其延展性。镀金状态合金成分含碳(%)努氏硬度(25克)延展性(%)粘结顺序纯金(氧化物)无0.0150>10124K硬金(氰化物)无0.01200>102合金(碱性)0.7%镉无1355-103合金(氰化物)10％银0.071400.754合金(氰化物)0.15%钴0.15180<0.452/5/202315厦门迈士通公司培训三、电触点材料表面的粘结直流镀金与脉冲镀金的粘结情况

镀金状态合金成分含碳(%)努氏硬度(25克)延展性(%)粘结顺序直流镀金(氰化物)0.18~0.2%Co有230低2脉冲镀金(宽度10毫秒，间隔150毫秒)0.25%Co无190～200较高12/5/202316厦门迈士通公司培训四、造成触点滑动摩擦力的其它原因擦伤造成的摩擦力：较硬的材料嵌入较软材料中，当二者有相对滑动时，软材料被划伤而产生的现象。这种摩擦力与表面有无润滑剂无关，即润滑剂不能减少因擦伤而产生的摩擦力。它与材料硬度、擦伤面的角度等因素有关。接插件的拔出力大体是粘结与擦伤造成的摩擦力之和，但接插件的插入力往往大于拔出力。这是由于一些其它因素，如插针张开插孔时所需的力以及插针与插孔同心度不好时产生的附加力等所造成的。2/5/202317厦门迈士通公司培训第三节滑动磨损一、磨损的定义与分类磨损的定义Definitionofwear由于机械运动造成的固体表面材料损失（Thelossofparticulatematerialfromsolidsurfacesasaresultofmechanicalaction）在接触界面之间经滑动摩擦后表面材料损失通常以磨损颗粒的形式出现，但有时表面之间金属转移却未有一定量的磨粒也称为磨损。推广尺寸改变；金属转移而无颗粒损失；金属流动而测量不出材料转移或损失。2/5/202318厦门迈士通公司培训一、磨损的定义与分类磨损分类ClassificationofWear粘结Adhesion熔焊

Fritting擦伤Abrasion脆断BrittleFracture微动Fretting脱层Delamination次表面磨损SubsurfaceWear2/5/202319厦门迈士通公司培训1、粘结磨损：定义：微观峰顶粘结后在滑动过程中被剪断，剪断出现在剪切强度较低的部位，但不一定在接触界面上。被剪断的材料或粘结转移到另一表面上去或成为磨损颗粒而离开接触界面。粘结磨损率与压力有关，见图轻微磨损阶段(MildWear)：由于表面有膜层，磨损率很低，磨损产物是氧化物的微粒（10-2～10-4mm）。严重磨损阶段(SevereWear)：当接触压力增加到某一临界值后，磨损率突然急剧上升，这是由于膜层被磨损掉后金属之间粘结面积增大所致。磨损颗粒是大的金属颗粒（1～10-1mm）。例：干净的99Au-1Co合金的临界载荷为5gf。粘结磨损是滑动电接触的主要磨损现象。2/5/202320厦门迈士通公司培训一、磨损的定义与分类熔焊磨损：当通过接触表面的电流密度很大时，一些高峰处温升过高而熔化，造成金属间转移，也会出现磨粒。磨粒形式和成分有很大不同。熔焊时的接触峰顶经熔化成液态在冷凝拉伸、切断，并在接触界面峰顶之间继续滚动、熔化冷凝切断，因而形状很特殊，颗粒常有空洞和拉丝。2/5/202321厦门迈士通公司培训一、磨损的定义与分类擦伤磨损：接触对相互磨损产生碎屑(Two-bodyabrasion)嵌入接触面的磨损碎屑与接触对的磨损(Three-bodyabrasion)滑动接触界面间有磨损颗粒和粘结的粒块时，经过在界面间滑动后，表面冷作硬化，以致硬度比接触界面材料还高，它们可能镶嵌在或粘结在一个接触表面上而擦伤另一表面。擦伤磨损常与粘结磨损一起发生。2/5/202322厦门迈士通公司培训一、磨损的定义与分类脆断材料拉伸强度小于压缩强度时发生脆断滑道中有裂纹基底材料暴露易腐蚀润滑剂不能减少擦伤磨损或脆断图8镀层脆断，0.43umAu-Co/SnNi2/5/202323厦门迈士通公司培训一、磨损的定义与分类微动磨损(Fretting)在接触面间由于微小扰动或振动（或由外界热胀冷缩效应造成），表面受到磨损，引起基底材料外露造成腐蚀而使接触电阻升高的现象。2/5/202324厦门迈士通公司培训一、磨损的定义与分类脱层磨损(Delimination)：接触表面间经过大量重复滑动后，材料内部的空穴逐渐在表面层下成核并形成裂纹，这种裂纹扩大后造成层状剥落并呈薄片磨粒。如滑动次数不多时，这种磨损现象并不多见。脱层磨损示意图2/5/202325厦门迈士通公司培训一、磨损的定义与分类次表面磨损

(SubsurfaceWear)图11次表面磨损的横截面2/5/202326厦门迈士通公司培训二、金镀层的磨损

金滑针在镀金平面上的滑动过程（滑动方向不变）说明：若滑针与平面所用材料不同，但两者的硬度相差并不悬殊（3倍以内），则它们的滑动磨损情况与用相同的材料作为滑针材料的结果相类似。

Au平面＋Pd滑针＝Au-AuPd平面＋Au滑针＝Pd-Pd材料、尺寸和形状都相同的两接触体进行滑动时，粒块可能来自接触体的任一方。一旦发生金属转移后，接受金属转移的一方就变成了滑针，相反的表面就被磨损。

金属不能被冷作硬化，则不能形成粒块及擦伤平面。这是因为为了能磨损平面，粒块的硬度必须通过冷作硬化而大于平面的硬度。2/5/202327厦门迈士通公司培训—>代表平面运动方向，金触点，500克负载2/5/202328厦门迈士通公司培训2/5/202329厦门迈士通公司培训粒块形成机理a代表粒块粘附的表面，—>代表平面运动方向单向滑动过程中滑针和平面重量变化2/5/202330厦门迈士通公司培训二、金镀层的磨损滑针磨损－金滑针在镀金平面上的往复滑动过程现象：2/5/202331厦门迈士通公司培训二、金镀层的磨损转折点滑针开始被磨损的滑动次数称为转折点，如图。了解转折点非常重要。因为滑针与平面不同，滑针接触面积很小，一旦被磨损，其接触点处的镀层很快被磨损殆尽而暴露出基底金属。转折点的滑行次数t：d为滑道长度(cm)；P为接触压力(gf)；k为常数，对金滑针与金平面，k=17103；t为往返的单程滑行次数。2/5/202332厦门迈士通公司培训二、金镀层的磨损对粒块形成的影响因素滑动方向：单向、往返结果相似负载：增加负载促使由粒块形成到滑针磨损的转化，使转折点的滑行次数减少；滑道长度：越短，由平面磨损向滑针磨损的转化越快，转折点的滑行次数也可减少。

一般地，对纯金触点，当接触压力为100gf，滑道长度为1cm时，转折点次数大约为150-200次。

2/5/202333厦门迈士通公司培训二、金镀层的磨损磨损估算镀金层的磨损包括了粘结磨损和粒块的擦伤磨损。磨损体积V和磨损距离X和真实接触面积成正比：V，总磨损体积；P，正压力；H，材料表面硬度；X，滑移长度；

K，是一个无量纲数，称作磨损系数。和接触压力P的关系：当压力小于4gf时，磨损系数K几乎为零，即不产生磨粒；当压力超过50gf后，磨损系数K基本为一常数，其值大约为3.110-4。2/5/202334厦门迈士通公司培训二、金镀层的磨损影响镀金层磨损的因素硬度：硬材料的耐磨性高于软材料的耐磨损性。原因是随着硬度的增加，将减少真实的接触面积，真实的接触面积对所有的磨损过程起着重要的作用。因此，当触点是由多层金属通过电镀或包覆而形成时，表面用硬金合金硬度高的中间层提高基底材料的硬度2/5/202335厦门迈士通公司培训(1)Au－Co合金的抗粘结磨损性比纯金的好，而纯金的抗擦伤磨损性优于Au－Co合金(2)硬的中间层金属Ni对防粘结磨损和擦伤磨损的作用。2/5/202336厦门迈士通公司培训2umAuCo/Cu；(b)3.3umAuCo/Cu；2umAuCo/CuBe；(d)3.3umAu/Cu(1)Au－Co合金的厚度(2)Ni中间层(3)基底金属

Cu，CuBe合金对防粘结磨损和擦伤磨损的作用。2/5/202337厦门迈士通公司培训二、金镀层的磨损表面粗糙度：表面粗糙度与磨损有关，在一定压力下，最高峰顶处易于粘结，也易于受到擦伤磨损；压力越大，磨损增加。2/5/202338厦门迈士通公司培训(1)粗糙度越低，磨损越小；(2)中间层镀镍后，不论粘结或擦伤磨损都会降低。2/5/202339厦门迈士通公司培训二、金镀层的磨损电镀工艺与磨损的关系（RelationshipofWeartoPlatingProcess）脉冲电镀(PulsePlating)直流镀金比脉冲镀金硬度大，延展性小，不易粘结工艺窗(ProcessWindows)只有在很窄的镀金工艺窗内，镀层才具有满意的摩擦学性能(摩擦系数u<0.26)图电镀液中Co的含量、阴极电流密度、钾含量。表面数字是摩擦系数。2/5/202340厦门迈士通公司培训第四节微动FRETTING定义：由于外部振动、温度改变、电磁振荡在触点上产生一个作用力，引入小幅度运动。微动对接触表面的损坏取决于微动的幅度。微动的幅度从几个微米到200微米之间。微动对电接触造成的危害金属转移、磨损产生绝缘氧化物(表面镀Sn-Pb合金)－微动腐蚀Pd系和Pt系金属具有催化作用，产生摩擦聚合物接触电阻增加（电子噪音），即使在微动停止后，仍保留非常高的接触电阻。2/5/202341厦门迈士通公司培训研究微动降级机理触点材料特性分析操作参数对接触电阻的影响在连接器设计中对微动控制的指导使用润滑剂防止微动问题和恢复失效连接器一、研究微动的目的(Objective)2/5/202342厦门迈士通公司培训二、微动阶段FrettingRegimes粘结(Stick)粘着区域大约为1m相对运动，取决于材料、触点形状及其它因素。接触表面之间的运动是由于近表面区域中接触体的弹性变形所提供的。表面的微观粗糙度发生粘结，直到两接触体被分开时才会造成接触表面损坏。粘结－滑动混合(Mixedstick-slip)中间的粘着区被环状的滑动区所包围，幅度5m相对运动，四周滑动区(可能有裂纹形成，微动疲劳，磨损碎屑)完全滑动(Grossslip)在每个滑动周期内，所有粘结的a-斑点都断开，并滑过相对接触体的几个微观峰顶。滑动幅度为10~100m，其造成的损坏是最厉害的，会发生剥离磨损。往复滑动(Reciprocatingsliding)滑动幅度100~200m

虽然在微动时，接触表面更易出现磨屑、腐蚀物、摩擦聚合物，但是，微动和滑动在磨损、摩擦、接触电阻和为了减少故障而使用润滑剂等方面都是相同的。2/5/202343厦门迈士通公司培训图微动磨损痕迹，粘结触点的特征(a)粘结微动磨损的痕迹，Niobium,2m,1.09kg,100Hz,106cycles；(b)(a)的局部放大2/5/202344厦门迈士通公司培训图18粘结－滑动混合ALSI304不锈钢的微动区域,4umwipe,1.15Kg,100Hz,106cycles;2/5/202345厦门迈士通公司培训2)粘滞滑动的混合（蠕动）Mixedstick-slip：(a)磨损区域的横截面，表明了浅表面的塑性变形和粘结区和滑动区边界上表面裂缝的产生；(b)滑动区内磨损痕迹的放大，表明了由于表面剪切作用形成的凸缘以及凸缘的初始碎裂。2/5/202346厦门迈士通公司培训3)大滑动Grossslip：A1S1不锈钢的大滑动区域（图b是

图a的放大）2/5/202347厦门迈士通公司培训三、微动磨损FrettingWear复合式磨损涉及粘结、磨料、氧化和疲劳磨损。一般过程：接触压力使接触界面上实际承载峰顶塑性变形，产生粘结。小幅振动将粘结结点剪切脱落，露出基体金属表面。这些脱落颗粒和新生表面被氧化，生成的氧化磨屑，滞留在接触界面上起着磨料作用，如此循环不止，在摩擦表面形成凹坑，边缘堆积着磨损产物的氧化颗粒。磨穿现象(Wear-outPhenomena)贵金属镀层使连接器的基底金属免受腐蚀侵袭，延长了连接器使用寿命。微动磨损会使较薄的镀层材料在局部范围内完全磨穿，暴露出底层金属，导致微动腐蚀或形成摩擦聚合物，造成接触故障。2/5/202348厦门迈士通公司培训四、微动失效机理

微动腐蚀：当触点材料是非贵金属或催化材料（如Pt系金属），在接触界面中将出现绝缘产物，则这种微动过程称为“微动腐蚀”。

模型图颗粒界面模型GranularInterfaceModels

微动腐蚀的形成2/5/202349厦门迈士通公司培训四、微动失效机理微动腐蚀造成接触电阻变化的机理:

颗粒界面模型：微动碎屑是由金属颗粒、表面是氧化物的磨屑及完全被氧化的材料所组成。当存在金属接触或氧化物非常薄而发生电子隧道效应时，颗粒之间就会发生导电，但是这种导电是由金属和绝缘颗粒形成的“颗粒金属”的导电。若临界金属体积浓度为65％，金属含量的细微变化会使这种混合物的电阻率差几个数量级。相当小的位移将会改变通过触点的电流路径，而引起了短时间的接触电阻的变化。2/5/202350厦门迈士通公司培训图不同材料组合的微动接触电阻特性2/5/202351厦门迈士通公司培训五、材料研究MaterialsStudies相同接触材料，不形成或少量形成表面膜的金属(Identicalcontactmetals;nonfilm-forming)Au-Au；Ag-Ag接触界面很稳定，不氧化，不生成摩擦聚合物，微动电阻低

相同基础接触材料，微动腐蚀

Ni-Ni；Cu-Cu；Sn-Sn；60Sn40Pb-SnPb；Al-Al室温下自然生成的氧化膜被机械破坏，在初始的几个周期内电阻略有降低随着微动周期的增长，微动磨损颗粒的氧化和堆积使接触电阻迅速升高

2/5/202352厦门迈士通公司培训五、材料研究MaterialsStudies相同的接触材料，表面形成摩擦聚合物Pd-Pd微动促进了聚合物的形成，导致接触电阻升高用含有不发生催化反应的元素的合金来降低反应点密度从而减少聚合物生成，如钯银合金(60Pd40Ag，70Pd30Ag,30Pd70Ag)

不同接触材料，其中一种形成膜层材料硬度较低的一方向硬度较高的一方转移，致使接触特性发生转变。表现出较低硬度材料本身配合的接触性能。(金－镍,焊锡－金钴合金)两种材料的硬度相似，差异小于10%，则材料转移是双向的。(铜－金)2/5/202353厦门迈士通公司培训六、影响微动接触电阻的因素

影响微动磨损的机械参数微动频率：微动频率越低，氧化物的厚度越大，电阻升高的越快，失效所用的周期就越小。微动距离/滑移幅度：增加摩擦距离或滑动幅度导致接触电阻快速增加，减少连接器寿命。正压力：接触压力越大，接触电阻越小且趋于稳定，能减少微动降级率。但对滑动连接器来说，接触压力不能设计得过大，否则，会产生过大的插拔力，造成接触界面严重的磨损和变形。2/5/202354厦门迈士通公司培训六、影响微动接触电阻的因素环境（EnvironmentalEffects）

：围绕触点的局部环境和微观环境对微动腐蚀影响很大。腐蚀气体污染接触界面产生膜层、微动产生的磨损碎屑腐蚀都会加速微动失效。空气中的有机气氛或电子元器件的封装结构中的塑料部件在一定条件下释放出有机气体，在微动中生成摩擦聚合物，使接触失效。空气中相对湿度增加(由40%增加到80%)使接触表面水分子量增加，水分子起到润滑作用，减少了微动磨损，也可延长触点寿命。2/5/202355厦门迈士通公司培训六、影响微动接触电阻的因素温度（ThermalEffect

）：温度升高(60C)使接触材料(Sn)软化，增大了接触面积，可延缓微动失效。若触点材料的物理特性随温度改变或接触表面涂覆有润滑剂时，温度将对微动腐蚀的程度有影响。此外，温度的升高，将使氧化速率或别的膜层形成速率增加，也将影响触点特性。触点形状（ContactGeometry）R.Marten指出较小半径的触头在未腐蚀样品上的微动电阻略高于大半径触头，但是在有腐蚀膜的表面上，小半径触头会产生较小电阻。考虑几何形貌的影响，正应力是比正压力更好的参数。

2/5/202356厦门迈士通公司培训六、影响微动接触电阻的因素电流EffectofCurrent低压弱电流对膜层形成和接触电阻的影响较少。电力连接器通过大电流，产生烧结、焦耳热和微弧，对界面形貌、膜层形成和接触电阻影响很大。如果电场强度足够大，使膜层发生电击穿，造成表面膜层烧结，可使接触电阻降低。膜层产生的热量会造成加速氧化，甚至导致材料熔化和电气连接的损失。2/5/202357厦门迈士通公司培训第五节触点润滑及润滑剂一、电触点润滑剂概述电接触中存在的问题：摩擦和磨损都是电接触中力求减少的现象。电触点润滑剂的发展40~50年代：发现石墨可作为固体润滑材料，用于减少电机电刷与集流环的摩擦与磨损。50年代：接插件、开关表面电镀贵金属，涂覆润滑剂减少表面磨损，但其熔点过低，未真正应用。60年代：磨损问题日趋严重尖锐，因此对蜡状材料和油状材料进行了广泛的研究，能否用于滑动电接触上。对润滑机理、导电机理进行实验分析。70年代后：润滑剂的研究和生产趋于成熟。80年代初：国际上已有近百种润滑材料用于不同要求的接触表面。2/5/202358厦门迈士通公司培训一、电触点润滑剂概述电触点润滑剂定义涂覆接触表面以减少其机械摩擦、磨损、微动失效和减少腐蚀。其目的是为了保持触点表面的完整性和保持稳定的接触电阻。触点润滑剂的功能若接触界面之间合理地涂覆一层润滑剂，会大大地改善触点性能，提高其工作可靠性。主要表现在：降低滑动摩擦系数(4-5倍)，减少连接器，尤其是多触点连接器的插拔力。减少表面金属镀层(Au，Ag，Sn等)的磨损。对薄金镀层起到封孔防腐的作用。隔离空气中的腐蚀气体对金属的侵蚀。极大地减缓或消除微动失效。灭弧、减少触点电蚀。恢复失效触点。2/5/202359厦门迈士通公司培训一、电触点润滑剂概述电触点润滑剂的特点电触点润滑剂与机械润滑剂的区别工业用润滑剂是降低摩擦、防止磨损，使两接触表面完全分隔开，不相互摩擦。电接触润滑剂在降低摩擦、防止磨损、防止表面腐蚀的同时，还要保持较低的接触电阻。绝大多数商用润滑剂都是绝缘体。这意味着若润滑剂很厚，在接触压力的作用下无法获得金属直接接触，而处于完全润滑状态下，会使接触电阻失效。所以只能在金属界面间形成一层不完全薄膜，使滑动在膜层和少量金属间进行，减少金属的粘结机会，从而减少摩擦力和磨损，又能使接触对间有一定的金属接触，保持较低的接触电阻。2/5/202360厦门迈士通公司培训一、电触点润滑剂概述电触点润滑剂的分类按形态分为：蜡状、液体、半液体、固体、气体润滑剂。按组分分：无机物质、有机物质。电触点润滑剂的应用目前用于接插件、开关上的主要是蜡状、液体、半液体润滑剂。用于电刷－集流环组之间的电接触润滑剂：固体颗粒材料为主。大电流和高速度滑动接触上的应用：气体润滑剂。没有万能润滑剂

由于润滑材料的润滑机制不相同，滑动接触点的类型很多，其经受的压力、电流、接触材料表面状态及所处的环境的不同，对于不同的应用场合,必然有适应各自特点的润滑剂。使用润滑剂时应特别注意其所受的条件限制，否则可能适得其反，增加接触故障机会。2/5/202361厦门迈士通公司培训二、蜡状润滑剂蜡状润滑剂的作用减少金属微峰粘结率；使金属与外界气体相隔离，堵塞了金属的微孔隙，降低金属的腐蚀生成率。蜡状润滑剂的特性蜡状润滑剂熔点较低，在使用时应注意其熔化温度。Antler试验：粗糙表面涂蜡状润滑剂，单向滑动，润滑剂被挖空，摩擦系数接近金属之间的摩擦系数。往复滑动，挖出润滑剂后又推进谷中，可长期使用。 结论：光滑表面谷浅，润滑剂被推到一处堆积起来，很难持久保持。对中性蜡，触点表面粗糙度应大于0.3~0.4μm为宜。对于极性蜡，则粗糙度可以降低。2/5/202362厦门迈士通公司培训二、蜡状润滑剂蜡状润滑剂的导电机理金属间的直接接触导电 蜡状物质都是绝缘材料，在金属表面形成一绝缘层。由于实际上峰顶间接触，蜡状物很软，峰顶处受压力大时，便把蜡挤到周围间隙去了，因此形成了金属间的直接接触导电。隧道效应导电 另一种情况，压力增加后，接触处仍保留单分子层厚的润滑剂，但长链部分被压倒伏了，倒伏下来的单分子层只有5~10Å厚，可通过隧道效应导电，其阻值与金属间直接接触相差无几。2/5/202363厦门迈士通公司培训二、蜡状润滑剂蜡状润滑剂的使用注意事项最低的临界压力蜡状润滑剂都是绝缘材料，接触压力过小无法挤开润滑剂并使分子倒伏，而造成接触状态的不稳定。通常把润滑剂溶于溶剂(1~4%)，再浸涂触点，干燥后而得较薄的润滑剂膜。最大的通过电流电流超过此临界值，蜡状润滑剂熔化成液体，摩擦系数增加。2/5/202364厦门迈士通公司培训二、蜡状润滑剂润滑剂不应有无机盐或其他硬性绝缘颗粒混杂在内，否则容易造成腐蚀和接触不良。蜡状润滑剂处于边界润滑状态，总有一部分金属表面未覆盖润滑剂，不宜作防蚀涂料。蜡状润滑剂（中性，介电常数ε=2.2～2.3）较低，在灰尘大的场合比液体润滑剂吸灰少，这是它的一个优点。粗糙度有利于储存润滑剂，但导致微孔增加，目前趋势是提高表面光洁度，减少微孔，故限制了蜡状润滑剂的应用。2/5/202365厦门迈士通公司培训三、液体润滑剂和半液体润滑剂液体润滑剂的使用要求

应用于连接器触点的液体润滑剂一般总是很薄的，其厚度大约为10～1,000g/cm2，这取决于润滑剂的密度和触点表面的粗糙度。润滑剂的厚度很薄时，一般是透明而无颜色的，通常并不可见。低挥发性。热稳定性和抗氧化性要好，尤其是在高温下使用时。为了增加润滑剂的稳定性，有时需要加抗氧化的添加剂。表面张力。薄液体润滑剂具有流动性，最终它会从触点表面上消失。液体的流动性受其粘度的影响。2/5/202366厦门迈士通公司培训三、液体润滑剂和半液体润滑剂润滑剂不应和触点材料发生反应而产生难处理的固体残留物。润滑剂应是非吸湿性的。因为吸湿性润滑剂具有导电性，将造成临近触点之间的腐蚀。润滑剂应具有分散触点表面上不需要的污染物，如磨屑和尘土。无毒价格2/5/202367厦门迈士通公司培训三、液体润滑剂和半液体润滑剂影响液体润滑剂在触点表面的分布的因素液体润滑剂在触点表面的静态和动态分布情况直接影响它对触点的防腐和减磨性能，主要受以下几个因素的影响：表面张力：影响润滑剂的铺展能力接触角：影响润滑剂的铺展能力粘度：影响其铺展速度介电常数：影响其吸灰能力液体润滑剂的铺展能S sa是固体在空气中的表面能（表面张力）； la是液体在空气中的表面能； sl是固体-液体的界面能。对于所有的润滑剂，la很小，而sa>sl

。2/5/202368厦门迈士通公司培训四、液体润滑剂和半液体润滑剂当S>0时，液体在固体表面铺展开，称为润滑剂润湿固体表面。对于非极性油，S

>>0，它们在金属表面以很小的接触角很快地铺展，铺展速度