张永振 杨正海 上官宝

①③教授，河南科技大学摩擦学重点实验室，河南 洛阳 471023；②博士研究生，机械科学研究总院武汉材料保护研究所，武汉 430030

载流摩擦的研究现状与挑战*

张永振①杨正海②上官宝③

①③教授，河南科技大学摩擦学重点实验室，河南 洛阳 471023；②博士研究生，机械科学研究总院武汉材料保护研究所，武汉 430030

载流；电弧；磨损；接触

载流摩擦问题是包含导电和摩擦磨损两个系统的多学科交叉问题，且两系统存在强烈的性能耦合和损伤耦合，伴生电弧是其最显著的特点。作者还介绍了载流摩擦的研究现状，并展望了其未来的研究重点。

两个金属表面相互接触后，就可实现导电、导热等能量传导功能，其能量传输过程中的相关科学技术问题称为电接触。但如果这两个金属表面出现相对运动，一系列摩擦现象就会对能量传导行为产生复杂的耦合影响，这种运动状态下的导电行为或者在导电状态下的摩擦行为被称为载流摩擦。

载流摩擦属于电接触学与摩擦学的交叉学科。长期以来，载流摩擦在电接触学与摩擦学两个学科虽有所涉及，但缺乏系统深入的研究。近年来，技术的快速发展对载流摩擦理论与技术研究提出了迫切的需求，突出表现在：从电接触角度出发，能量传输密度大幅度提高，导致电接触的服役条件急剧恶化。铁路运行速度的不断提升要求电力机车弓网系统电流从原来的150 A提升到500～800 A，接触电流密度提高了4倍以上(图1)；高压输变电技术的快速发展要求高压开关的断开电压从10 kV提升到1000 kV以上(表1)，因此，高压、大电流成为载流摩擦副必须突破的关键技术。……