在電氣部件中，觸點(diǎn)壽命和電信號質(zhì)量部分取決于磨損和摩擦第三體形成。在某些情況下，它們可能是嚴(yán)重粘附現(xiàn)象的根源，伴隨著表面之間的傳導(dǎo)中斷，或電信號質(zhì)量下降。但在其他情況下，摩擦第三體可以是一個保護(hù)層，有助于兩個表面之間的速度調(diào)節(jié)，或者通過填充微凸體來捕獲磨損顆粒并平滑接觸。

在邊界潤滑條件下，不同的機(jī)理可能有助于形成摩擦第三體：

l 機(jī)械過程包括通過磨損、粘附和分層機(jī)制從第一表面分離顆粒/碎屑，從而在界面處形成一層被截留的磨損顆粒。眾所周知，較硬的表面會磨損較軟的表面，并通過塑性變形對其造成損壞。當(dāng)由顆粒增強(qiáng)聚合物基體組成的復(fù)合材料與較硬的表面接觸時，也會出現(xiàn)相同類型的機(jī)制。機(jī)械應(yīng)力可能導(dǎo)致顆粒從基體上分離，并在接觸過程中釋放。在充分邊界潤滑的情況下，這些顆?？赡馨l(fā)揮作用，甚至促進(jìn)摩擦層的形成。一個眾所周知的例子是鋼表面上ZDDP衍生的摩擦膜，其中鐵氧化物磨損顆粒溶解在ZDDP分解產(chǎn)物中，并參與摩擦層的結(jié)構(gòu)。此外，磨損碎屑可根據(jù)其特性提高摩擦層的機(jī)械強(qiáng)度和其他性能。

l 摩擦化學(xué)過程包括（a）物理吸附；（b）化學(xué)吸附；（c）與固體表面的化學(xué)反應(yīng)和（d）固體表面上的化學(xué)反應(yīng)，有時由固體表面催化。與傳統(tǒng)抗磨添加劑不同，傳統(tǒng)抗磨添加劑通過模式（c）與固體表面（如鐵）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以形成保護(hù)層，摩擦聚合過程涉及通過模式（d）形成薄膜其作用是減少附著力和磨損。

在摩擦聚合機(jī)理中，被吸附的“單體”分子（油分子：烷烴、烯烴、酯等）在摩擦接觸條件下聚合，反應(yīng)形成聚合物鏈，并自我補(bǔ)充。該過程取決于幾個參數(shù)，如表面溫度，固體表面元素和/或摩擦固體發(fā)射的電子的催化作用，導(dǎo)致潤滑劑分子形成反應(yīng)性自由基。摩擦第三體可能具有不同于母體材料的性質(zhì)，它們反過來強(qiáng)烈影響其相關(guān)材料的穩(wěn)定性和可靠性摩擦接觸。因此，了解它們的形成機(jī)制和特性非常重要，特別是在應(yīng)用需要電流通過接觸界面?zhèn)鬏敃r：事實(shí)上，摩擦第三體通常是絕緣的或?qū)щ娦圆畹摹?/span>

在目前的工作中，所研究的電氣部件包括為航空應(yīng)用開發(fā)的位置傳感器。與此傳感器相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動是軸的旋轉(zhuǎn)。因此，運(yùn)動是指一個角度θ，θ=0是軌跡的中心（θ可以是正的或負(fù)的）。光標(biāo)軌跡觸點(diǎn)安裝在電位計(jì)中，因此給定的θ對應(yīng)于一個固定電阻，假定在時間上不變：讀取電阻，電子控制系統(tǒng)向計(jì)算機(jī)提供軸的角度位置。如果出現(xiàn)高接觸電阻Rc，可能會干擾該測量。如果Rc>30000Ω，即實(shí)際上，如果電路因絕緣膜的形成而在軌道的任何地方或有限區(qū)域被切斷，則功能喪失。

傳感器內(nèi)部的摩擦電觸點(diǎn)如圖1所示：

l 由填充有碳和石墨顆粒的聚合物制成的軌道；事實(shí)上，它被包裹在一個300度角的圓柱形容器內(nèi)，曲率半徑約為30毫米

l 一種由貴、高導(dǎo)電性AgPd合金制成的移動光標(biāo)，在軸旋轉(zhuǎn)時在軌道上滑動，以收集電位計(jì)配置中的電張力（施加的總電張力約為10 V）。

圖1.傳感器內(nèi)部的接觸幾何結(jié)構(gòu)由AgPd光標(biāo)與填充有碳顆粒的聚合物軌道接觸組成。僅顯示軌道的橫截面。

在這種往復(fù)滑動條件下，可能會出現(xiàn)磨損，尤其是聚合物軌道的磨損。常見的解決方案是在界面中引入固體或液體潤滑劑。在反復(fù)摩擦條件下，高效潤滑劑不應(yīng)退化。此外，該應(yīng)用要求低揮發(fā)性和高粘度指數(shù)，以便在可能變化的溫度和壓力下具有穩(wěn)定的使用性能。最后，傳感器可沿所有軸旋轉(zhuǎn)，觸點(diǎn)的進(jìn)給不得中斷。一般選用硅油/PTFE潤滑脂。

在電觸點(diǎn)中，一種有效的潤滑劑可以提高配合表面的耐磨性，同時保持接觸電阻低且穩(wěn)定。這可以通過在界面接觸中形成抗老化和磨損的保護(hù)膜來實(shí)現(xiàn)。已知硅油通過摩擦聚合形成此類保護(hù)膜。這確保了低磨損，但是電阻無法保證。

對實(shí)際應(yīng)用中使用的位置傳感器的接觸面進(jìn)行的初步分析表明，在電阻聚合物軌道上粘附著一個厚而光滑的摩擦第三體。

來自法國國立巴黎高等礦業(yè)學(xué)校和Vishay半導(dǎo)體的ManonIsard等人在文章中討論研究了摩擦第三體的形態(tài)、化學(xué)和電學(xué)特性，以便（a）了解其形成背后的機(jī)制（b）評估其對傳感器電性能和可靠性的影響，以及（c）提供潤滑解決方案未來發(fā)展的建議。

他們選用了光譜共焦位移傳感器來測量接觸面的磨損輪廓和粗糙度參數(shù)，選用的探頭測量垂直分辨率為3nm，測量位移步長為1μm。

論文標(biāo)題：Synergistic effects between oiltribopolymerisation and abrasive wear in forming a protective third body in aconductive polymer/noble metal electrical contact