滑动电接触材料的功能是在设备的固定部件和运动部件之间传导电流,其在运行过程中受到机械载荷和电载荷的共同作用。理想的滑动电接触材料即要具备良好的减摩耐磨性能,又要具备优异的电接触性能。铜-石墨复合材料因其优异的机械强度、良好的导电导热性能以及自润滑特性,常被用来制备电刷、受电弓滑板等滑动电接触元件。然而随着各类电机的高速高载化以及航空航天工业的快速发展,传统铜-石墨复合材料已经越来越无法满足要求。采用粉末冶金热压方法制备了石墨含量分别为30wt%、25wt%、20wt%和15wt%,二硫化钨含量分别为0wt%、5wt%、10wt%和15wt%的四种铜基自润滑复合材料,在通电条件下研究了成分对铜-石墨-二硫化钨复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明：铜-石墨-二硫化钨双润滑剂复合材料在800℃烧结时可以在保证其润滑性能的同时获得较高的机械强度。随着二硫化钨和石墨质量比的增加,复合材料的接触电压降随之增加,而铜-20wt%石墨-10wt%二硫化钨复合材料在电磨损过程中展现出最佳的磨损抗力,这主要是由于石墨和二硫化钨之间优异的协同润滑作用。研究表明在铜-石墨复合材料中添加适量的二硫化钨可以在电能损耗增加不多的同时显著提高其磨损抗力。研究了空气和真空环境下电流对铜-石墨-二硫化钨复合材料摩擦学行为的影响,并分析了二硫化钨纳米管在电滑动磨损过程中的作用。结果表明：无论在空气还是真空中,复合材料带电条件下的摩擦系数和磨损率都要比纯机械磨损时大,这是因为电流破坏了表面润滑膜的连续性,加剧了摩擦表面间的粘着。空气中,由于铜的氧化物、二硫化钨和石墨的协同润滑作用,复合材料表现出相对较低的摩擦系数和磨损率；而真空中只有二硫化钨提供润滑,摩擦接触界面发生严重的粘着磨损和磨粒磨损,导致复合材料的摩擦系数和磨损率较高。真空中接触界面高温及表面润滑膜中含量较高的铜使得实际载流面积大大增加,因此复合材料的接触电压降较低。使用少量二硫化钨纳米管替代复合材料中的部分二硫化钨粉末可以提高复合材料的磨损抗力并降低接触电压降。研究了电流极性、电流密度以及滑动速度对铜基自润滑复合材料滑动电磨损性能的影响。结果表明：空气环境中,离子的定向运动促进了正刷表面的氧化过程但抑制了负刷表面的氧化过程,导致正刷的磨损率高于负刷；而真空环境中,除了常规的磨损外,金属液桥侵蚀和电弧侵蚀造成正刷损失额外的材料,而负刷获得额外的材料,所以正刷的磨损情况较负刷严重。空气环境中正刷的接触电压降低于负刷,而真空环境中却相反,正刷的接触电压降更高。由于电流热效应破坏了表面润滑膜的连续性以及引起局部接触区域材料软化甚至熔化,复合材料的接触电阻随着电流密度的增大而降低,而磨损率随着电流密度的增大而增大。因为摩擦表面间粘附气体分子膜的作用,当滑动速度由5m/s增大到15m/s时,复合材料的接触电阻逐渐增大,而磨损率在10m/s时达到最小值。研究了铜-30vol%石墨、铜-30vol%二硫化钨和铜-30vol%二硫化钼三种单润滑剂铜基自润滑复合材料的抗电弧烧蚀性能。结果表明：石墨熔点较高,在电弧放电瞬间主要以氧化的形式损耗,而二硫化钨和二硫化钼则会在电弧放电造成的高温下发生熔化并与铜基体发生化学反应,所以铜-30vol%石墨复合材料的抗电弧烧蚀性能要优于铜-30vol%二硫化钨和铜-30vol%二硫化钼复合材料。铜基自润滑复合材料的电弧烧损机制主要有材料的氧化、熔化飞溅、内部化学反应以及疲劳脱落。