Разработка износостойких материалов с помощью методов неравновесной термодинамики на примере скользящих электрических контактов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.01, доктор технических наук Гершман, Иосиф Сергеевич

• Гершман, Иосиф Сергеевич
• доктор технических наук
• 2006

Оглавление диссертации доктор технических наук Гершман, Иосиф Сергеевич

Введение

1. САМООРГАНИЗАЦИЯ ПРИ НЕОБРАТИМЫХ ПРОЦЕССАХ

1.1. Самоорганизация

1.2. Структура

1.3. Энтропия и ее основные свойства

1.4. Закон возрастания энтропии

2-й закон термодинамики)

1.5. Производство энтропии

1.6. Стационарное состояние

1.7. Состояние с минимальным производством энтропии (теорема Пригожина)

1.8. Принцип Ле-Шателье

1.9. Устойчивость

1.10. Термодинамическая устойчивость равновесных состояний

1.11. Устойчивость систем, далеких от равновесия

1.12. Самоорганизация.

Диссипативные структуры

1.13. Локальное равновесие

2. САМООРГАНИЗАЦИЯ ПРИ ТРЕНИИ

2.1. Трение и неравновесная термодинамика

2.2.Трибосистема - открытая термодинамическая система

2.3. Термодинамическое обоснование существования вторичных структур

2.4. Появление вторичных структур как процесс самоорганизации

2.5. Термодинамика вторичных структур 5 О

2.6. Стационарное состояние трибосистемы с токосъемом Смазывающее действие тока

3. НЕУСТОЙЧИВОСТЬ СИСТЕМЫ ТРЕНИЯ

С ТОКОСЪЕМОМ

3.1. Неустойчивость системы трения

3.2. Применение положений об устойчивости к системам трения с токосъемом

3.3. Экспериментальное наблюдение неустойчивости системы трения с токосъемом

3.4. Механизмы потери устойчивости при изменении тока

3.5. Возможная потеря устойчивости системы трения с токосъемом при изменении нагрузки

3.6. Исследование изменения контактного сопротивления с током при скольжении

4. ИССЛЕДОВАНИЯ ВТОРИЧНЫХ СТРУКТУР

НА ПОВЕРХНОСТЯХ ТРЕНИЯ

4.1. Вторичные структуры и износостойкость

4.2. Свойства токосъемных материалов и их износостойкость

4.3. Методы исследований состава вторичных структур

4.3.1. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия

4.3.2. Метод электронной оже-спектроскопии

4.3.3. Метод вторичной нейтральной масс-спектроскопии

4.3.4. Образцы. Методика эксперимента

5. ГРАФИТО - МЕДНЫЕ ТОКОСЪЕМНЫЕ

МАТЕРИАЛЫ

5.1. Токо съемные материалы

5.2. Обеспечение смачивания графита медью

5.3. Свойства графито-медных композиционных материалов из модифицированного графита

5.4. Повышение прочностных характеристик графито-медных материалов

5.5. Зависимость свойств графито-медных материалов от температуры нагрева 15 О

5.6. Износостойкость графито-медного материала

5.7. Эксплуатационные испытания графито-медных токосъемных материалов

6. ТОКОСЪЕМНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ГРАФИТА

БЕЗ МЕТАЛЛА

6.1. Схватывание графито-медных материалов с медью

6.2. Выбор материала вставок

6.3. Выбор размера чешуек природного графита

6.4. Влияние пропитки пироуглеродом на структуру графитовых заготовок

6.5. Эксплуатационные испытания токосъемных материалов на основе природного графита

6.6. Испытания вставок на потерю объема при дуговом воздействии

6.7. Влияние катализатора на износостойкость скользящих электрических контактов

6.7.1. Влияние подачи в скользящий электрический контакт С02 на интенсивность изнашивания токосъемного материала

6.7.2. Влияние катализатора на износостойкость скользящих электрических контактов

7. СОВМЕСТИМОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ТОКОСЪЕМНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОДНОМ УЧАСТКЕ КОНТАКТНОГО ПРОВОДА

7.1. Состояние вопроса

7.2. Проблема совместимости с точки зрения самоорганизации

7.3. Совместимость токосъемных материалов вставок типа «Б» из искусственного графита и металлических композиционных вставок ВЖ-ЗП

7.4. Совместимость токосъемных материалов на основе природного графита и металлических композиционных вставок ВЖ-ЗП

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка износостойких материалов с помощью методов неравновесной термодинамики на примере скользящих электрических контактов»

Под совместимостью материалов трибосистем понимают способность обеспечивать оптимальное состояние в заданном диапазоне условий работы по выбранным критериям.

При хорошей совместимости элементы трибосистемы достаточно быстро приспосабливаются друг к другу, однако, сложность состоит в том, что, желаемое оптимальное состояние системы определяется в зависимости от ее предназначения и условий работы.

Например:

- в тормозных системах - это обеспечение высокого стабильного коэффициента трения при незначительном износе;

- в подшипниках скольжения - это длительная работа без усталостных повреждений при незначительном износе;

- в скользящих электрических контактах - это обеспечение стабильного токосъема при незначительном износе.

Таким образом, каждой системе и режиму трения присущи свои особенности совместимости, которые к тому же зависят и от эксплуатационных требований и от задач, которые стоят перед данной системой трения.

Однако, задачи и особенности у каждой трибосистемы разные. В связи с этим необходимо выделить нечто общее, что есть у всех трибосистем.

Из приведенных примеров видно, что все системы трения характеризуются износом. Износ может меняться в широких пределах, протекать по различным механизмам, но он является атрибутом трения в любых трибосисте-мах. По мнению B.Klamecki износ - это фундаментальная характеристика трения.

То же самое по мнению того же B.Klamecki, а также Б.И.Костецкого,

Л.И.Бершадского и др. можно сказать и об образовании вторичных структур или явлении структурной приспосабливаемости при трении. Стабилизация параметров трения в процессе приработки сопровождается образованием и стабилизацией состава вторичных структур. В 70-х годах Л.И.Бершадский сформулировал принцип диссипативной гетерогенности, согласно которому система трения стремится сосредоточить все виды взаимодействия в тонких поверхностных слоях трущихся тел. Таким образом, вторичные структуры осуществляют защитные функции, ограничивая распространение взаимодействия внутри трущихся тел, и препятствуют их непосредственному контакту

Большая часть энергии трения аккумулируется во вторичных структурах. Т.е. вторичные структуры - это устойчивая зона преимущественного рассеяния энергии.

Поскольку износ и образование вторичных структур, согласно B.Klamecki, это фундаментальные процессы, присущие любой паре трения, то его, по-видимому, можно рассмотреть с позиций фундаментальных законов природы. При трении происходит превращение энергии, поэтому естественно было бы рассмотреть его с позиций термодинамики. Учитывая, что трение - сугубо неравновесный процесс, в настоящей работе оно будет рассматриваться с позиций неравновесной термодинамики и самоорганизации.

В качестве приложения выбрана система сильноточных скользящих электрических контактов, т. к. в ней действует два очевидных независимых источника диссипации энергии: трение и прохождение электрического тока. Процессы трения с токосъемом выбраны в качестве примера не только из-за их распространенности и важности (электродвигатели, генераторы, токосъем транспорта и т.д.). С точки зрения самоорганизации трение с токосъемом интересно тем, что в системе действуют два независимых контролируемых процесса: трение и прохождение через контакт электрического тока. В других трибосистемах, как и в трибосистеме с токосъемом кроме трения всегда существует физико-химическое взаимодействие со средой, контртелом и смазкой. Однако, физико-химическое взаимодействие - не контролируемый процесс. В зависимости от состояния и внешних условий система сама «выбирает» виды физико-химического взаимодействия. В трибосистеме с токосъемом контролируются параметры трения (усилие нажатия, скорость скольжения, измеряется коэффициент трения) и параметры токосъема (ток, измеряется контактное напряжение) независимо друг от друга.

Большой интерес представляет взаимодействие этих процессов. Процессы прохождения тока, теплопроводности, химического взаимодействия, механические напряжения описываются тензорами с рангами различной четности. Поэтому эти процессы могут взаимодействовать в состоянии далеком от равновесия, т.е. в области нелинейных соотношений между термодинамическими силами и потоками. В линейной области взаимодействие между ними может отсутствовать.

Цель настоящей работы - Разработка принципов рационального выбора износостойких материалов с использованием описания процессов трения и изнашивания с позиций неравновесной термодинамики и самоорганизации. Разработка износостойких токосъемных материалов для электрифицированного транспорта на основе результатов исследования неравновесных процессов на поверхностях трения.

Научная новизна.

1. Предложен принцип выбора износостойких материалов на основе методов неравновесной термодинамики и самоорганизации.

2. Образование ВС при трении рассмотрено как процесс самоорганизации.

3. Теоретически показано и подтверждено экспериментально, что неравновесные процессы на поверхностях трения приводят к уменьшению интенсивности изнашивания.

4. На основе условия устойчивости стационарного состояния с минимальным производством энтропии получено и экспериментально подтверждено аналитическое выражение для эффекта смазывающего действия тока. Появление этого эффекта соответствует образованию диссипативных структур.

5. Установлен критерий возможной потери термодинамической устойчивости трибосистемы с токосъемом.

6. Показана ведущая роль углерода в прохождении неравновесных химических реакций на поверхности трения с токосъемом.

Практическая ценность.

Разработана методика выбора токосъемных материалов на основе исследования ВС контактных проводов. В качестве основы для новых токосъемных материалов выбран природный графит. Созданы новые графито-медные материалы, в которых медь надежно смачивает графит, самопроизвольно растекаясь по нему. Разработан и изготовлен новый графито-углеродный токо-съемный материал без металлических составляющих. Удельное электрическое сопротивление (УЭС) разработанного материала не уступает УЭС известных углеродно-медных материалов. Лабораторные и эксплуатационные испытания показали, что материал не теряет триботехнические свойства при высоких токовых нагрузках. Дугостойкость нового материала значительно выше дугостойкости известных токосъемных материалов. Показано, что совместная эксплуатация металлокерамических и угольных вставок может привести к значительному повышению интенсивности изнашивания контактного провода.

Апробация работы.

Основные положения и результаты диссертации докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на:

Международной научной конференции «Трение, износ и смазочные материалы» Ташкент. 1985 г.;

Всесоюзная научная конференция «Износ в машинах и методы защиты от него» Брянск 1985 г.;

Всесоюзная конференция «Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность металлов и сплавов». Юрмала 1987 г.,

3-я Московская научно-техническая конференция «Триботехника машиностроению» Москва 1987г.;

Всесоюзная научно-техническая конференция «Современные проблемы технологии» Николаев 1988 г.;

4-я Московская научно-техническая конференция «Триботехника машиностроению» Москва 1989г.;

Всесоюзная научно-техническая конференция «Проблемы синергетики» Уфа 1989 г.;

Советско-Американская конференция «Новые материалы и технологии в трибологии» Минск 1992 г.;

Международная научно-техническая конференция «Износостойкость машин» Брянск 1994 г.;

2-я Международная конференция «Износостойкость машин» Брянск 1996 г.;

2-я Американо-Восточно-Европейская коеференция «Новые материалы и технологии в трибологии» Минск-Гродно-Варшава 1997г.;

Международный научно-практический симпозиум Славянтрибо-5 «Наземная и аэрокосмическая трибология» Санкт-Петербург 2000 г.;

2-nd World Tribology Congress. Vienna 2001г.;

1-я Евразийская научно-практическая конференция «Прочность неоднородных структур» Москва 2002 г.;

European Congress on Advanced Materials and Processes "Materials Week" Munich 2002 г.;

Международный конгресс «Механика и трибология транспортных систем» Ростов-на-Дону 2003 г.;

Международная конференция «Новые перспективные материалы и технологии их получения» Волгоград 2004 г.;

4-й Междисциплинарный симпозиум «Фракталы и прикладная синергетика» 2005 г. Москва.

World Tribology Congress III. 2005 Washington

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 50 работ.

Заключение диссертации по теме «Материаловедение (по отраслям)», Гершман, Иосиф Сергеевич

17. Результаты работы использованы при производстве токосъемных материалов на основе углерода на ООО «Электрод Сервис», ООО «Евро-Импекс», ОАО «Новочеркасский электродный завод».

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Гершман, Иосиф Сергеевич, 2006 год

1. Acad. Roy.Belg., Bull. Classe Sci., 1945, v.31, p.600.

2. И.С.Гершман, Н.А.Буше «Самоорганизация структур в трущихся телах» Тезисы докладов Всес. Научно-техн. Конф. «Проблемы синергетики». Уфа (1989), 86.87.

3. И.С.Гершман, Н.А.Буше «Реализация диссипативной самоорганизации поверхностей трения в трибосистемах» Трение и износ. 1995. Т. 16. № 1. , С. 61.70.

4. В. Эбелинг «Образование структур при необратимых процессах» М.: Мир, 1979.

5. Гленсдорф П., Пригожин И. «Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуации» М.: Мир, 1973.

6. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. «Статистическая физика» М.: Наука, 1976

7. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. «Квантовая механика» М.: Наука, 1974.

8. Мюнстер А. «Химическая термодинамика» М.: Мир, 1971.

9. Пригожин И. «Введение в термодинамику необратимых процессов» М.: Изд-во иностр. литературы, 1960.

10. Onsager L. "Phys. Rev., 37, 405, 1931; 38, 2265 (1931)

11. Николис Г., Пригожин И. «Самоорганизация в неравновесных системах» М.: Мир, 1979.

12. Bertalanffy L., "Biophysik des Fliessgleichgewichtes, Braunschweig, 1953.

13. С. Де Гроот, П. Мазур «Неравновесная термодинамика». М.: Мир. 1964.

14. Парс Л.А. «Аналитическая динамика» М.: Наука, 1971.

15. Пригожин И. «От существующего к возникающему» М.: Наука 1985.

16. Арнольд В.И. «Теория катастроф» М.: Наука, 1990.

17. И.Пригожин, Р.Дефей "Химическая термодинамика" Новосибирск, Наука, 1966.

18. Жуховицкий А.А, Шварцман JT.A. «Физическая химия» М.: Металлургия, 1987.

19. P.Glansdorff, I.Prigogine "Thermodynamic theory of structure, stability and fluctuations" London: Wiley Interscience. 1970.

20. И.К.Кудрявцев «Химические нестабильности» М.:Изд-во МГУ, 1987.

21. И.Пригожин, И.Стенгерс «Порядок из хаоса», М.: Прогресс, 1986.

22. И.Пригожин, И.Стенгерс "Время, хаос, квант", М.: УРСС, 2000.

23. Ю.Л.Климонтович "Турбулентное движение и структура хаоса", М.: Наука, 1990.

24. В.С.Иванова, А.С.Баланкин, И.Ж.Бунин, А.А.Оксогоев "Синергетика и фракталы в материаловедении", М.: Наука, 1994.

25. Дьярмати И. "Неравновесная термодинамика" М.: Мир, 1974.

26. И.П.Базаров, Э.В.Геворкян, П.Н.Николаев "Неравновесная термодинамика и физическая кинетика" М.: Изд-во МГУ, 1989.

27. Циглер Г. "Экстремальные принципы термодинамики необратимых процессов и механики сплошной среды" М.: Мир, 1966.

28. В.Эбелинг, А.Энгель, Р.Файстель «Физика процессов эволюции» М.: УРСС, 2001.

29. Стратонович P.JI. «Нелинейная термодинамика необратимых процессов» М.: Наука, 1985.

30. Chandrasekhar S. Hydrodynamic and hydromagnetic stability.-Oxford: Clarendon, 1961.

31. R. Kapral and K.Showalter, eds. "Chemical Waves and Patterns" Newton, Mass.: Kluwer, 1995.

32. Жаботинский A.M. "Концентрационные колебания" M.: Наука, 1974.

33. И.Пригожин "Конец определенности" Ижевск: РХД, 2000.

34. J.Chanau and R.Lefever "Inhomogeneous Phases and Pattern Formation" Physica A213, 1-2, North Holland 1995.

35. Turing A.M. "Phil. Trans. Roy. Soc. London. Ser. B, 237, 37, 1952.

36. De Donder Т., Van Rysselberghe P. "Affinity"- Menlo Park, Calif.: Stanford University Press, 1967.

37. Glansdorff P., Nicolis G., Prigogine I. Proc. Nat. Acad. Sci. (USA), 71, 197, 1974.

38. Климонтович Ю.Л. «Проблемы статистической теории открытых систем: критерии относительной степени упорядоченности состояний в процессе самоорганизации». УФН. 1989. Т. 158. С.59.

39. Климонтович Ю.Л. «Определение сравнительной степени упорядоченности состояний открытых систем на основе S-теоремы по экспериментальным данным» Письма в ЖТФ, 1988. Т. 14. С. 631.

40. С.Р. де Гроот «Термодинамика необратимых процессов» М.: Гостех-издат, 1956.

41. Lampinen M.J. "A Problem of the Principle of Minimum Entropy Production" J. Non-Equilibrium Thermodynamics" 1990. V. 15. № 4, p. 397. .402.

42. Kondepudi D.V. "Remarks on the validity of the theorem of minimum entropy production" PhisicaA. 1988. 154, № 1, p. 204.206.

43. Д.Кристиан "Теория превращений в металлах и сплавах" М.: Мир.1979.

44. М.А.Штремель "Прочность сплавов" ч.2. М.:МИСиС. 1997.

45. B.E.Klamecki "An entropy-based model of plastic deformation energy dissipation in sliding" "Wear" v.96, № 3, 1984, pp. 319.329.

46. B.E.Klamecki "Energy dissipation in sliding" "Wear" v.77, № 3, 1982, pp. 115.128.

47. B.E.Klamecki "Wear entropy production model" "Wear" v.58, № 2,1980, pp. 325.330.

48. B.E.Klamecki "A thermodynamic model of friction" "Wear" v.63, № 1, 1980,pp. 113.120.

49. Л.И.Бершадский «Структурная термодинамика трибосистем» Киев: Знание, 1990.

50. Л.И.Бершадский « Информационная модель необратимых процессов» ДАН УССР. 1978, №5. С. 416.419.

51. Костецкий Б.И., Носовский М.Г., Бершадский Л.И. «Поверхностная прочность материалов при трении» Киев: Техника, 1976.

52. I.I.Garbar, J.V.Skorinin "Metal surface layer structure formation under sliding friction", Wear, 51, 1978, pp. 327.336.

53. S.L.Rice, H.Novotny, S.F.Wayne "Characteristics of metallic subsurface zones in sliding and impact wear" in "Proc. Int. Conf. On Wear of materials". San Francisco, CA, March 30, April 1, 1981, ASME, New York, 1981, pp. 47.52.

54. D.A.Rigney and J.P.Mirth "Plastic deformation and sliding friction of metals" Wear, 53 (1979), 345.370.

55. PMeilman and D.A.Rigney "An energy based model of friction and its application to coated systems", Wear, 72, (1981), 195.217.

56. В.С.Иванова, Н.А.Буше, И.С.Гершман «Структурная приспосабли-ваемость при трении как процесс самоорганизации» Трение и износ. 1997. Т. 18. № 1. С.74.79,.

57. Г. Хайнике "Трибохимия" М.: Мир, 1987.

58. A. Zmitrowicz "A Thermodynamical model of contact, friction and wear: 1", Wear, 114 (1987), 135. 168.

59. A. Zmitrowicz "A Thermodynamical model of contact, friction and wear: 11", Wear, 114(1987), 169.202.

60. A. Zmitrowicz "A Thermodynamical model of contact, friction and wear: 111", Wear, 114 (1987), 203.227.

61. Б.И.Семенов, А.Б.Семенов, Е.В.Игнатова «Зарождение и эволюция самоорганизующихся структур алюмоматричный композит накладка тормоза» Материаловедение, 2000 г, № 3. С. 27.34.

62. Гарбар И.И. "Кинетика развития дислокационной структуры меди в процессе трения" Трение и износ. 1982. Т. 3. № 5. С. 880.889.

63. В.В .Рыбин «Большие пластические деформации и разрушение металлов» М.: Металлургия, 1986.

64. J1.C. Заманский "Критерий технологической совместимости конструкционных и смазочных материалов» Киев: Знание, 1988.

65. В.В. Кончиц «Фрикционное взаимодействие и токопрохождение в скользящем электрическом контакте композита с металлом» Трение и износ. 1984. Т.5. №1. С. 59.67.

66. Нейкирхен И. «Угольные щетки и причины непостоянства условий коммутации машин постоянного тока» М.-Л.: ОНТИ. 1937.

67. Van Brunt С., Svage R.H. "Carbon-Brush Contact Films" General Electric Review. 1944, v.47, 7, p. 17.38.

68. И.С.Гершман Рассмотрение поведения трибосистем с использованием положений термодинамики необратимых процессов» Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Износостойкость машин» Брянск 1994. 4.1. С. 36.

69. Н.А.Буше, И.С.Гершман «Физические концепции совместимости трибосистем» Трение и износ. 1998. Т. 19. № 1. С. 141.

70. J.S.Gershman, N.A.Bushe "Thin films and self-organization during friction under the current collection conditions" Surface & Coating Technology. 186 (2004), 405.411.

71. И.С.Гершман, Н.А.Буше «Неустойчивость трибосистемы с токосъемом в процессе самоорганизации» Трение и износ. 1999. Т. 20. № 6. С. 623. 629.

72. Берент В.Я., Гершман И.С. "Вторичные структуры на поверхностях сильноточных скользящих контактов. 3. Механизмы появления, роста и разрушения вторичных структур» Трение и износ. 1990. Т. И. № 1. С. 85.92.

73. Оше Е.К., Зимина Т.Ю. «Исследование процессов дефектообразова-ния в поверхностных оксидах при высокотемпературном окислении меди» Защита металлов. XIX (1983). № 5. С. 745.750.

74. Берент В.Я., Гершман И.С., Зайчиков А.В. Вторичные структуры на поверхностях сильноточных скользящих контактов. 2. Электрические свойства вторичных структур. Трение и износ. 1989. Т. 10. № 6. С. 1019. 1025.

75. Гершман И.С., Пенский Н.В. Исследование закономерностей образования вторичных структур в условиях трения с токосъемом. Трение и износ. 1995. Т. 16. № 1.С. 126.131.

76. Горский В.В. Масштабный скачок и формирование аморфиокристал-лических сплавов в явлении структурной приспосабливаемости металлов при трении в активных средах. Трение и износ. 1993 Т. 14. № 1 С. 34.41.

77. Гершман И.С., Буше Н.А., Берент В.Я. Термодинамические аспекты существования устойчивых вторичных структур на поверхностях сильноточных скользящих контактов. Трение и износ. 1989. Т. 10. № 2. С. 225.232

78. Купцов Ю.Е. Увеличение срока службы контактного провода. М.: Транспорт (1972).

79. А.А.Аксенов, И.С.Гершман, Д.В.Кудашов, А.С.Просвиряков, В.К.Портной «Способ изготовления композиционного материала на основе меди и композиционный материал, изготовленный этим способом» Пат. № 2202642 от 20.04.2003 г.

80. А.А.Аксенов, А.С.Просвиряков, Д.В.Кудашов, И.С.Гершман "Структура и свойства композиционных материалов на основе системы Cu-Cr, полученных методом механического легирования" Известия вузов. Цветная металлургия. № 6, 2004, С.39.46.

81. Hwang В.Н., Singh В., Vook R.W., Zhang I. "In Situ Auger Electron Spectroscopy Characterization of Wet C02 Lubricated Sliding Copper Electrical Contacts" Wear, 1982, v.78, p. 7. 17

82. Singh В., Zhang I., Hwang B.H., Vook R.W. "Microstructural Characterisation of Rotating Cu-Cu Electrical Contacts in Vacuum and Wet C02 Environments." Wear, 1982, v.78, p. 17.28

83. Chang Y.J., Kyhlmann-Wilsdorf D. "Effects of ambient gases on frictionand interfacial resistance" Trans. ASME J. Tribology, 1988. 110, № 3. p. 508.515.-220

84. Pope L.E., Peebles D.E. "Gaseous contaminants modify the friction and wear response of precious metal electrical contact alloys" IEEE Trans. Compon., Hybrids, and Manuf. Technol. 1988, 11, № 1, p. 124.133.

85. Ю.А.Карпенко, И.С.Гершман, Н.А.Буше, Е.В.Чернина, В.Г.Камчатный, Н.Н.Шемякин, Н.В.Пенский «Методика проведения испытаний на трение со сверхзвуковыми скоростями» Трение и износ. 1994. Т. 15, № 1.С. 71.77.

86. И.С.Гершман, С.М.Трушевский, А.В.Шумицкий «Роль углерода в самоорганизации процесса изнашивания сильноточных скользящих электрических контактов» Трение и износ. 2000. Т. 21. № 5. С. 520. .523

87. Фиалков А.С. Углеграфитовые материалы. М.: Энергия, 1979.

88. J.S.Gershman, N.A.Bushe, A.E.Mironov "Self-Organizing at Friction and Development of Wearproof Materials" Proceedings of WTC 2005 World Tribology Congress III. September 12-16 2005 Washington D.C. USA, WTC 2005-63889

89. И.С.Гершман «Выбор износостойких материалов с учетом процессов самоорганизации» Труды 4-го Междисциплинарного симпозиума «Фракталы и прикладная синергетика» 14-17 ноября 2005 г. РАН ИМЕТ. Москва. Интерконтакт. Наука 2005. С. 269.270

90. В.Я.Берент, И.С.Гершман «Методика выбора материалов для сильноточных скользящих контактов» Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции «Современные проблемы триботехнологии» 1988. Николаев. С. 159.

91. В.Я.Берент, И.С.Гершман «Новое в методике выбора контактных материалов для сильноточных скользящих контактов» В кн. «Скользящие элек-221 трические контакты» Сб. научных трудов. ч.2. М.: Радио и связь. 1989. С. 36.37.

92. ГОСТ 14692-78 «Вставки угольные контактные для токоприемников электроподвижного состава»

93. ТУ 32ЦТ-2041-97 «Пластины контактные в монослойном и биметаллическом исполнении из порошкового материала, пропитанные сплавом Pb-Sn-Zn (СОЦ). 1997 г.

94. В.Я.Берент, И.С.Гершман «Вторичные структуры на поверхностях сильноточных скользящих контактов. 1. Строение и состав» Трение и износ. 1989. Т. 10. №4. С. 687.692.

95. В.Я.Берент, И.С.Гершман, А.В.Зайчиков, В.В.Бельдей «Состав и строение поверхностных слоев контактных проводов, работавших в паре с различными токосъемными элементами» Вестник ВНИИЖТ. 1985. № 3. С. 28.31.

96. В.Я.Берент, И.С.Гершман, А.В.Зайчиков, В.В.Бельдей «Особенности взаимодействия контактного провода с токосъемными элементами токоприемника» Вестник ВНИИЖТ 1985. № 7. С. 13. 16.

97. Праттон М. «Введение в физику поверхности» Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2000 г.

98. Slegbann К. "ESCA Applied to Free Moleculas" North-Holland, Amsterdam, 1969.

99. Hendrickson B.N., Hollander J.N., Jolly W.L. "Inorg. Chem." 8, 2642 (1969).

100. Нефедов В.И. «Рентгеноэлектронная спектроскопия химических соединений» М.: Химия, 1984 г.

101. Gelius U., Heden PJ., Hedman J. Phys. Scr., 2, 70 (1970).

102. Lindberg B.J., Hedman J. "Carbon compounds" Chem. Scr. 7, 155, (1975)

103. Hercules B.H., Carver J.C. "El. Spectroscopy" 46, 133 (1974).

104. Brundle C.R., Chuang T.J., Wandeit K, "Surf. Sci." 68, 459 (1977).

105. Gaarenstroom S.W., Winograd N. "J. Chem. Phys.", 67, 3500 (1978)

106. Mcintire N.S., Sunder S. "J. Vac. Sci. Technol.", 18, 714 (1981).

107. Нефедов В.И., Черепин B.T. «Физические методы исследования поверхности твердых тел» М.: Наука 1983 г.

108. SeachB.F., Bench W.A. "Surf. Interfase. Anal." 1, 2 (1979)

109. Братусь Т.Н. Поверхность, № 9; 1982. С. 60.65.

110. И.С.Гершман «Состав поверхностных пленок сильноточных скользящих контактов» Тезисы докладов 2-й Американо-Восточно-Европейской конференции «Новые материалы и технологии в трибологии. НМТТ-97» Минск-Гродно-Варшава 1-5 сент. 1997. Гомель 1997. С. 96.97.

111. Д.Бриггс, М.П.Сих «Анализ поверхности методами оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии» М.: Мир, 1987.

112. Chuang T.I., Brundle C.R., Wandeit К. "An X-ray photoelectron spectroscopy study of the chemical changes in oxide and hydroxide surfaces induced by Ar+ ion bombardment" Thin Solid Films, 53 (1978) 19.27.

113. И.С.Гершман, Н.А.Буше, Н.В.Пенский «Особенности взаимодействия сильноточных скользящих контактов» «Новые материалы и технологии в трибологии» Тезисы докладов Советско-Американской конференции с международным участием. 6-8 октября 1992 г. Минск. С. 27.

114. И.С.Гершман «Самоорганизация систем трения с токосъемом» Сборник докладов Международной конференции «Механика и трибология транспортных систем» -2003, Ростов-на-Дону 2003. Т.2. С. 236.242.

115. Фиалков А.С. «Углерод. Межслоевые соединения и композиты на его основе» М.: Аспект Пресс 1997 г.

116. И.С.Гершман, Н.А.Буше, А.Е.Миронов, В.А.Никифоров «Самоорганизация вторичных структур при трении» Трение и износ. 2003. Т. 24. №3. С. 329.334.

117. И.С.Гершман «Медные сплавы» в кн. «Справочник по конструкционным материалам» под ред. Б.Н.Арзамасова, Т.В.Соловьевой. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана. 2005. С. 96. 141.

118. И.С.Гершман «Бронзы» в кн. «Конструкционные материалы» под ред. Б.Н.Арзамасова. М.: Машиностроение. 1990. С. 104.114

119. Н.А.Буше, И.С.Гершман, А.Е.Миронов, А.В.Зайчиков «Особенности самоорганизации систем трения» Межвузовский сборник научных трудов «Инженерная механика, материаловедение и надежность оборудования» вып. № 3. С. 1.15. Новомосковск 2000 г

120. N.A.Bushe, J.S.Gershman, A.E.Mironov "Processes of Self-Organizing of Tribosystem at Friction with Current Collection and without Current Collection" Abstracts of Papers from 2nd World Tribology Congress. Sept. 03-07 Vienna 2001. pp. 68.76

121. Волченков A.B., Соколов Б.Н., Зелинский B.B., Н.А.Буше «Улучшенные режимы обкатки дизелей» Железнодорожный транспорт. 1989. № 7. С. 17.21.

122. Н.А.Буше, И.С.Гершман, А.Е.Миронов «Процессы самоорганизации при трении» II Международная научно-техническая конференция «Износостойкость машин» Тезисы докладов, ч. 1. С. 4. Брянск 1996.

123. И.С.Гершман «Выбор токосъемных материалов для сильноточных скользящих контактов» Материалы международного научно-практическогосимпозиума Славянтрибо -5 «Наземная и аэрокосмическая трибология-2000» Санкт-Петербург2000 г. С. 130. 131

124. S.Aoki, K.Fukuhara "Effect of Material Combination of Metallic Contact Strip and Contact Wire on Wear Characteristics" Quorterly Report of RTRI, vol. 38, No 2, Jun. 1997pp. 82.88.

125. S.Kubo, H.Tsuchiya, J.Ikeuchi "Wear Properties of Metal/Carbon Composite Pantograph Sliders for Conventional Electric Vehicles" Quorterly Report of RTRI, vol. 38, No 1, Mar. 1997 pp. 25.30.

126. P.E.Mc Elligott "The combined effects of contact force and sliding speed on carbon brush wear" G.E. (USA) Rep. 72, CRD 134, 1972.

127. P.W. Kendall, I.R. Mc Nab, G.A.Wilkin "Recent development in current collection" Phys. Technol. (1975) pp. 117. 126

128. D.Tabor "Wear a critical synoptic view" Proc. Int. Conf. on Wear of Materials, St Louis, MO, April 25.28 1977. American Society of Mechanical Engineers, New York, 1977, pp. 1. 11.

129. D.Klapas "Simulation of Wear in Overhead Current Collection Systems" Rev. Sci. Instrum. 56 (1985). p. 1820. 1828.

130. R.Manigrasso, M.Bocciolone, F.Mapelli, A.Collina "Banco prova mate-riali per striscianti" IngegneriaFerroviaria. 2003. № 3. p. 295.301.

131. Гинзбург А.Г., Маханько A.M., Чичинадзе A.B. «Расчет средней температуры скользящего контакта пары контактный провод-токосъемные пластины пантографа» в кн. «Трение и износ фрикционных материалов». М.: Наука 1977 г. С. 20.26

132. Гершман И.С. «Токосъемные углеродно-медные материалы» Вестник ВНИИЖТ. 2002. № 5. С. 15.20.

133. Еременко В.Н., Леснин Н.Д. В кн. «Поверхностные явления в металлах и сплавах и их роль в порошковой металлургии» АН УССР, 1961. С. 155.177.

134. Лившиц П.С. «Скользящий контакт электрических машин» М.: Энергия. 1974.

135. Лившиц П.С. «Справочник по щеткам электрических машин» М.: Энергоатомиздат 1983 г.

136. Спеченные материалы для электротехники и электроники. Справочник» под ред. Г.Г.Гнесина. М.: Металлургия. 1981.

137. Самсонов Г.В., Еременко В.Д. В кн. «Электронное строение и физические свойства твердого тела» Киев: Наукова Думка, 1972. С. 167.

138. Баре П. «Кинетика гетерогенных процессов» М.: Мир, 1976 г.

139. Okamoto Н. "C-Nb (Carbon-Niobium)" J. Phase Equilibrium" 1998, 19, № 1, p. 87.

140. Lin Hua, Shinoda Tetsumori, Mishima Yoshinao, Suzuki Tomo "Effects of alloying on the wettability of copper to carbon fibers" ISIJ International. 1989, 29, №7, p. 568.575.

141. Двойные и многокомпонентные системы на основе меди. Справочник. М.: Наука, 1976 г.

142. Самсонов Г.В., Винницкий И.М. «Тугоплавкие соединения» М.: Металлургия, 1976 г.

143. ГОСТ 10274-79 «Графит для производства электроугольных изделий. Технические условия».

144. И.С.Гершман, Н.Н. Репников Спеченный композиционный медно-графитовый материал», Патент № 2086682, 27.08.1997 г

145. Р.Хольм «Электрические контакты» М.: Издательство Иностранной литературы. 1961.

146. И.С.Гершман, Н.Н.Репников, М.Л.Бучнев «Новые графито-медные контактные материалы» II Международная научно-техническая конференция «Износостойкость машин» Тезисы докладов, ч. 2. С. 9. 10. Брянск 1996.

147. И.С.Гершман, В.А.Колягин, Н.А.Буше «Новый токосъемный материал на основе системы графит-медь для скользящих электрических контактов» Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Износостойкость машин» Брянск 1994, ч.З. С. 130.

148. И.С.Гершман, Л.М.Бучнев «Токосъемные углеродные материалы нового поколения» Вестник ВНИИЖТ. 2003. № 6. С. 21.26.

149. Л.М.Бучнев, И.С.Гершман, С.А.Зинченко, В.Ю.Мищенко, М.И.Николин «Материал для токопроводящих контактных изделий, способ его изготовления и изделия» Патент № 2150444 от 10.06.2000 г. Приоритет 20.05.1998 г.

150. Ю.Е.Купцов «Беседы о токосъеме, его надежности, экономичности и о путях совершенствования» М.: Модерн-А. 2001.

151. D.C.Dixon "Development with carbons for current collection" Railway Eng. J, 2 (5) 1973, pp. 46.59.

152. M.Iwase "Current collection by the pantograph and its wear (II)" Quorterly Report ofRTRI, № 1 (3), 1960, pp. 34.57.

153. Dai Li-min, Lin Ji-Zhong, Ding Xin-hua "Zhonggua tiedao kexue" China Railway Sci., 2002, № 2, pp. 111. 117.

154. М.В.Астахов, И.С.Гершман, А.В.Овечкин, А.О.Родин, В.В.Селезнев «Каталитическое действие нанокристаллических частиц никеля в процессах трения» Цветные металлы. 2005 г. № 11. С. 78.82

155. Lu-Y, Xue J.Z., Shen S.K. "Activation of CH4, C02 and Their Reactions over Co Catalyst Studied Using a Pulsed-Flow Micro-Reactor" Reaction Kinetics and Catalysis Letters, 1998, V. 64, № 2, pp. 365.371 '

156. Eremin A.V., Ziborov V.S., Shumova V.V., Voiki D., Roth P. "Formation of О (D-l) Atoms in Thermal-Decomposition of Co2" Kinetics and Catalysis, 1997, V. 38, № l,pp. 1.7

157. Ehrensberger K., Palumbo R., Larson C., Steinfeld A. "Production of Carbon from Carbon-Dioxide with Iron-Oxides and High-Temperature" Industrial & Engineering Chemistry Research, 1997, V. 36, № 3, pp. 645. .648

158. Hadden R.A., Sakakini B.H., Tabatabaei J., Waugh K.C. "Adsorption and Reaction Induced Morphological Changes of the Copper Surface of a Methanol Synthesis Catalist" Catalysis Letters, 1997. V. 44, № 3-4, pp. 145. 151

159. Wang H.Y., Au C.T. "Carbon Dioxide Reforming of Methanol to Syngas over Si02 Supported Rhodium Catalysts" Applied Catalysis A-General, 1997. V. 155, №2, pp. 239.252

160. Tsuji M., Yamamoto Т., Tamaura Y., Kodama Т., Kitayama Y. "Catalytic Acceleration for C02 Decomposition into Carbon by Rh, Pt or Ce Impregnation Onto Ni(II) Bearing Ferrite" Applied Catalysis A-General, 1996. V. 142, № 1, pp. 31.45

161. И.С.Гершман «Влияние дефектов упаковки на износостойкость медных сплавов» Тезисы докладов 4-й Московской научно-технической конференции «Триботехника машиностроению» Москва 1989. С. 9.10.

162. И.С.Гершман «Совместимость материалов при трении с токосъемом» Трение и износ. 2002 г. Т. 23. № 5. С. 540.543.

163. Н.А.Буше, И.С.Гершман «Обеспечение качества узлов трения» Инж. журнал «Справочник» 1998. №.9. С. 40.45.