[發明專利]電力機車用炭/炭受電弓滑板的制備方法

有效

• 申請號: 200710017899.8
• 申請日: 2007-05-23
• 公開（公告）號: CN101049803A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 邵海成;蘇君明;肖志超;吳大云;彭志剛;孟凡才;邢如鵬;趙大明
• 申請（專利權）人: 西安超碼科技有限公司
• 主分類號: B60L5/18
• 分類號: B60L5/18;H01B1/24;H01B5/14;H01B13/00;B29C70/28
• 代理公司: 西安創知專利事務所
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于交通運輸車輛配件技術領域，具體涉及一種電力機車用炭/炭受電弓滑板的制備方法。

背景技術

滑板按材質主要分為金屬基滑板和炭系滑板兩大類，金屬基滑板包括純金屬滑板和粉末冶金滑板；炭系滑板包括純炭滑板和滲金屬炭滑板。其中，純金屬滑板由于和接觸導線材質相近，親和力強，對接觸導線磨耗十分嚴重，目前已淘汰。

鐵路向著電氣化和高速化發展，是為了滿足國民經濟和社會發展的需要。電氣化鐵路的弓網系統是決定機車正常運行的關鍵環節之一，面對鐵路提速的需求，原有的受電弓滑板材料在使用性能和經濟性能上都已不能滿足要求，開發高性能、低價格的滑板材料具有重大的現實意義。

根據檢索資料，八十年代以來研制了一種新型受電弓滑板：浸金屬炭滑板。浸金屬炭滑板是將炭基料在高溫高壓下浸漬金屬，一些金屬滲入到炭材料的氣孔中，在炭中構成細密的網狀結構。這種材料的致密性好，其強度、韌性和耐磨性比基體炭好，熱穩定性好，熱膨脹率較低，導熱率和導電率較高，對導線不熔焊，耐弧形高，接觸電阻小。但是，這種滑板工藝復雜，成本較高，對接觸網導線的磨損較大，而且抗沖擊性能較差。中國發明專利CN1178745A公開了一種炭-炭復合材料受電弓滑板，采用炭纖維增強炭基復合材料制造電力機車受電弓滑板，以鍍銅炭粉末為基體材料，采用短炭纖維作為增強劑，并采用熱固性樹脂作為粘結劑，濕態混合或干態混合的方法，將原料充分混合，然后進行冷壓和熱壓，使熱固性樹脂固化成型，這種受電弓滑板材料摩擦磨損性能好，對接觸導線磨損程度小，但是機械強度不高。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，而提供一種工藝簡單、致密效果良好、材料使用性能優異的電力機車用炭/炭受電弓滑板的制備方法。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種電力機車用炭/炭受電弓滑板的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

(1)采用無緯布全炭纖維針刺準三向結構預制體；

(2)對準三向結構預制體進行均熱法化學氣相沉積，沉積溫度為920-960℃，沉積時間為120～168小時，沉積至密度≥1.20g/cm³時轉糠酮樹脂浸漬-炭化致密；

(3)糠酮樹脂浸漬-炭化致密工藝，將糠酮樹脂預熱到60℃，在壓力為1.2MPa、1.4MPa或1.8MPa下，將準三向結構預制體在糠酮樹脂中浸漬5小時，并在固化溫度為160-200℃下固化后，轉炭化爐，在炭化溫度為800-1000℃下炭化處理；

(4)制品密度≥1.70g/cm³時致密工藝結束，按照圖樣機械加工后即制得電力機車用炭/炭受電弓滑板。

所述步驟(1)中用炭纖維無緯布與薄炭纖維網胎交替鋪層，采用針刺技術在垂直方向引入增強纖維，防止制造過程中的分層和開裂。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

(1)采用針刺無緯布全炭纖維準三向結構預制體，可增強受電弓滑板的強度和與接觸導線的抗摩擦能力。

(2)采用化學氣相沉積與樹脂浸漬-炭化相結合的致密工藝，致密效果良好，具有電阻率較低、機械性能和抗沖擊性能優異、韌性好等優點，可以防止受電弓滑板缺損和破裂。

(3)用該工藝技術制得的電力機車用炭/炭受電弓滑板潤滑性能好、密度小、質量輕，適合于高速運行，防止離線。

(4)用該工藝技術制得的電力機車用炭/炭受電弓滑板對接觸導線的磨損量小，可以保護與之連接的接觸導線。

附圖說明

圖1為本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步說明。

實施例1

(1)采用無緯布全炭纖維針刺準三向結構預制體；

(2)對準三向結構預制體進行均熱法化學氣相沉積，沉積溫度為920℃，沉積時間168小時，沉積至密度≥1.20g/cm³時轉糠酮樹脂浸漬-炭化致密；

(3)糠酮樹脂浸漬-炭化致密工藝，糠酮樹脂預熱60℃，在壓力為1.8MPa下進行浸漬5h，固化溫度為160℃固化后轉炭化爐800℃炭化處理；

(4)制品密度≥1.70g/cm³時致密工藝結束，按照圖樣機械加工后即可制得電力機車用炭/炭受電弓滑板。

實施例2

(1)采用針刺無緯布全炭纖維準三向結構預制體；

(2)對準三向結構預制體進行均熱法化學氣相沉積，沉積溫度為940℃，沉積時間120小時，沉積至密度≥1.20g/cm³時轉糠酮樹脂浸漬-炭化致密；