[發(fā)明專利]用于動車踏面清掃器研磨子及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110235984.8
• 申請日: 2011-08-17
• 公開（公告）號: CN102432978A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 裴頂峰;黨佳;賀春江;俞播;張恒;張國文;鄭華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鐵道科學(xué)研究院金屬及化學(xué)研究所
• 主分類號: C08L61/14
• 分類號: C08L61/14;C08K13/04;C08K3/08;C08K7/06;C08K3/34;C08K3/04;C08K3/22;C09K3/14;B60S1/68
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 胡強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及研磨領(lǐng)域，具體說，涉及用于動車踏面清掃器的研磨子及其制造方法。

背景技術(shù)

動車踏面清掃器起著清掃車輪、增加輪軌粘著系數(shù)以保證高速列車制動安全的作用，踏面清掃器直接作用于車輪上的部件被稱作研磨子。研磨子通常采用高金屬含量的復(fù)合材料制成，采用低速間歇或者連續(xù)低壓力接觸車輪從而起到清掃和增粘作用。

目前所使用的研磨子有眾多問題，例如在使用過程中容易出現(xiàn)金屬鑲嵌，其嚴(yán)重時會對車輪產(chǎn)生有害的影響，又例如在使用后期，研磨子表面會出現(xiàn)熱裂紋，容易引起掉渣掉塊，進(jìn)而嚴(yán)重影響行車安全。另外，現(xiàn)有的用于制造研磨子的材料的壓縮模量偏高，接觸面積小而作用壓力高，從而造成局部接觸，以致因為熱效應(yīng)而對車輪造成熱損傷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述缺陷，提供一種用于動車踏面清掃器研磨子。

為此，本發(fā)明所提供的動車踏面清掃器研磨子由復(fù)合材料制成，該復(fù)合材料的組分包括改性酚醛樹脂6818、還原鐵粉、銅纖維、鋼纖維、海泡石、鉀長石、石墨、冰晶石和氧化鋁。其中，所述復(fù)合材料的各組分的重量百分比優(yōu)選為：改性酚醛樹脂6818：24.11％、還原鐵粉：35.03％、銅纖維：13.62％、鋼纖維：6.03％、海泡石：4.61％、鉀長石：4.54％、石墨：4.40％、冰晶石：3.90％、氧化鋁：3.76％。

本發(fā)明還提供了一種研磨子制備方法，其包括以下步驟：提供材料組分；混合均勻所述材料組分；將混合后的材料組分放入模壓設(shè)備中模制成半成品研磨子；使半成品研磨子在設(shè)定的溫度下接受熱處理；讓熱處理后的研磨子自然冷卻至80℃以下。

采用這樣的復(fù)合材料制成的研磨子和現(xiàn)有技術(shù)相比具有眾多的優(yōu)點。比如，采用了6818改性樹脂作為粘合劑，直接利用了丁腈橡膠改性酚醛樹脂，降低了研磨子的壓縮模量，減少對車輪的熱損傷；采用6818改性樹脂作為粘合劑，改善了研磨子的成型工藝。避免了使用橡膠時的雙輥混煉(效率低)；同時改善了同樣干法時，采用的膠粉起不到降低壓縮模量的目的。采用了銅纖維作為增強(qiáng)材料。起到增強(qiáng)作用，同時具有傳到摩擦熱，提高了研磨子的整體熱傳導(dǎo)，避免了踏面溫度過高。采用長纖維的海泡石，使研磨子的沖擊強(qiáng)度提高，降低了研磨子的“掉渣、掉塊”可能。采用冰晶石為原料，對高溫狀態(tài)時，一部分改性樹脂裂解后，冰晶石對各種填料能起到一定的粘合作用，使研磨子在高溫狀態(tài)有了新的粘合劑。

上述方法優(yōu)選采用階梯升溫的方式對半成品研磨子進(jìn)行熱處理。同時，該方法中優(yōu)選包括多個熱處理步驟，每個熱處理步驟具有不同的起始溫度，在每個熱處理步驟中每分鐘升溫1℃。所述多個熱處理步驟及其起始溫度/加熱時間優(yōu)選為：120℃/1小時→130℃/1小時→150℃/2小時→160℃/3小時→170℃/2小時→180℃/4小時，然后自然冷卻至80℃以下出料。

所述方法因為對研磨子半成品進(jìn)行了熱處理從而使改性樹脂充分固化，避免了研磨子使用過程中，出現(xiàn)高溫應(yīng)力裂紋和熱裂紋。同時，由于采用了階梯升溫，從而提高了研磨子的成品率，避免了后處理時出現(xiàn)熱裂紋和應(yīng)力收縮裂紋。

具體實施方式

本發(fā)明所述的研磨子由復(fù)合材料制得。該復(fù)合材料由眾多的組分組成。這些組分優(yōu)選包括改性酚醛樹脂6818、還原鐵粉、銅纖維、鋼纖維、海泡石、鉀長石、石墨、冰晶石、氧化鋁。其中，海泡石的化學(xué)成分為硅(Si)和鎂(Mg)化合物；其標(biāo)準(zhǔn)晶體化學(xué)式為Mg₈(H₂O)₄[Si₆O₁₆]₂(OH)₄₈H₂O，其中SiO₂含量一般在54％-60％之間，MgO含量多在21-25％范圍內(nèi)。鉀長石是一種富含鉀的硅酸鹽礦物，K[AlSi₃O₈]的三個同質(zhì)多像變體透長石、正長石、微斜長石的總稱。純鉀長石的組成為K₂O?16.9％，Al₂O₃18.4％，SiO₂64.7％。自然界純鉀長石罕見，它長含有Na₂O，并含有混合物BaO、FeO、Fe₃O₂等。冰晶石為六氟合鋁酸鈉或氟化鋁鈉，分子式為Na₃AlF₆，為白色細(xì)小的結(jié)晶體。