[发明专利]一种受流器滑块的制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种受流器滑块，特别提供了一种通过高能球磨混粉、压制和快速烧结工艺相结合来制备受流器滑块的方法。

背景技术

受流器滑块是指安装在采用第三轨受流的城轨列车的受流器上，为城轨列车从刚性供电轨（第三轨）进行动态采集电流。在城轨列车运行过程中受流器滑块与刚性供电轨（第三轨）中的不锈钢摩擦带形成一对动态受流摩擦副，实现从刚性供电轨（第三轨）上的动态受流。目前这种受流器滑块的制备技术只有少数发达国家才具有，国内虽然在此领域也进行了长达数年的研究开发，但目前制备技术仍不成熟，产品容易开裂，故障率较高，从而影响城轨列车的行驶安全。因此，这种产品目前主要依赖进口，采购成本较高。近年来我国城际交通和市内轨道交通取得了突飞猛进的发展，对受流器滑块的需要量也日益增多，人们对受流器滑块国有化的呼声越来越高。受流器滑块的新型制备技术意义在于摆脱对进口产品的依赖，同时节约采购成本，并提高了本土品牌的竞争力。

目前受流器滑块的制备工艺主要包括混捏，压制，烧结和渗铜。在混捏过程中由于沥青粘性较大，流动性不好，容易造成沥青和焦炭混合不均匀，从而影响产品烧结质量。另一方面，受流器滑块的烧结通常采用尺寸较大的窑炉进行烧结，温差较大（通常在50-100℃），容易造成受流器滑块产品加热不均匀。并且，由于不是在真空或惰性气氛保护下进行烧结，受流器滑块在高温下容易产生氧化，导致废品率升高。

发明内容

本发明的目的是针对现有制备工艺存在的问题，提供一种通过高能球磨混粉、压制和快速烧结工艺相结合来制备受流器滑块的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

一种受流器滑块的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（a）、选取原材料：按照质量比3.6～5:1选取焦炭和沥青；

（b）、破碎磨粉：将上述原材料放入破碎机内破碎1～10 min，然后放入球磨机内球磨3～5h；

（c）、压制：将球磨后的粉末放入压机压制成预制块，压制温度为150℃～200℃，压制压强为600Mpa～750Mpa；

（d）、烧结：将压制好的预制块放入箱式气氛炉内进行烧结，烧结气氛为氢氩混合气且氢氩混合气的流量为1L/min～1.5L/min，箱式气氛炉内的温度由室温逐步升温至1200℃～1300℃，然后保温100～160min，保温结束后冷却至室温即可获得受流器滑块的成品。

所述步骤（a）中的原材料中焦炭和沥青的质量比为3.8～4.5:1

所述步骤（b）中的球磨机转速为500～600rpm，球料比为10～15:1。

所述步骤（c）中球磨后的粉末压制前需要预热至150℃～200℃，然后将预热后的粉末放入温度为150℃～200℃的压机模具内。

所述步骤（d）中的氢氩混合气内氢气和氩气的摩尔比为0.8～2:1。

所述步骤（d）中的升温过程包括两个阶段：第一个阶段室温～700℃的升温速率为2～4℃/min；第二个阶段700℃之后的升温速率为4～6℃/min。

升温过程第一个阶段包括四个步骤：室温～200℃的升温速率为2～3℃/min，200℃～300℃的升温速率为3～4℃/min，300℃～500℃的升温速率为2～3℃/min，500℃～700℃的升温速率为3～4℃/min。

所述步骤（d）中的冷却过程包括两个阶段：第一个阶段保温温度～700℃的降温速率为6～8℃/min；第二个阶段700℃以下随炉冷却至室温。

本发明相比现有技术有如下优点：

本发明利用高能球磨的工艺将焦炭粉和沥青粉末进行混合，以此来替代传统的捏合工艺，在高能球磨过程中，一方面焦炭粉和沥青粉不断破碎，另一方面焦炭粉和沥青粉之间发生固态扩散以及充分的机械合金化，从而实现焦炭和沥青的均匀分布；在烧结工艺中采用尺寸相对较小的箱式气氛炉，这样不仅降低了炉内温差，而且烧结过程是在惰性气氛保护下进行，不仅可以提高烧结效率，而且还可以避免烧结过程的氧化。

本发明的烧结过程采用升温速率分阶段变化的方式，其目的在于使压制成型的材料在烧结过程中，在不同的温度范围内，根据材料的特性使其在合适的升温速率条件下进行物理结构转化，确保产品的致密程度和混合粘结的均匀，为后续的渗铜工序创造合适的条件；在温度达到700℃后，提高升温速率使产品的物理结构快速的定型，确保物理结构的稳定。