[发明专利]一种高速铁路动车组用碳纤维增强碳一体化受电弓滑板

权利要求书

1.一种高速铁路动车组用碳纤维增强碳一体化受电弓滑板，所述受电弓滑板包括滑块(1)、托架(5)、气道(3)；其特征在于：所述托架(5)、滑块(1)的材质均为C/C复合材料；所述滑块(1)和托架(5)这两个部件中至少一个部件在二者的接合面上沿长度方向设有一条凹槽，

当凹槽仅开设在滑块(1)上时，所述凹槽的槽壁上设有有耐高温密封层(2a)；所述托架(5)与滑块(1)相结合的顶面上设有耐高温密封层(4a)；将带有凹槽和耐高温密封层(2a)的滑块(1)和设有耐高温密封层(4a)的托架(5)组装后构成受电弓滑板，所述受电弓滑板中耐高温密封层(2a)和耐高温密封层(4a)构成气道(3)的气道壁；

当凹槽仅开设在托架(5)上时，所述凹槽的槽壁上设有有耐高温密封层(4b)；所述滑块(1)与托架(5)相结合的底面上设有耐高温密封层(2b)；将带有凹槽和耐高温密封层(4b)的托架(5)和设有耐高温密封层(2b)的滑块(1)组装后构成受电弓滑板，所述受电弓滑板中耐高温密封层(2b)和耐高温密封层(4b)构成气道(3)的气道壁；

当托架(5)与滑块(1)上均设有凹槽时，滑块(1)的凹槽为(6a)，所述凹槽(6a)的槽壁上设有耐高温密封层(2c)；托架(5)的凹槽为(6b)，所述凹槽(6b)的槽壁上设有耐高温密封层(4c)；将带有凹槽(6a)、耐高温密封层(2c)的滑块(1)与带有凹槽(6b)、耐高温密封层(4c)的托架(5)组装后构成受电弓滑板；述受电弓滑板中气道(3)的气道壁由耐高温密封层(2c)和耐高温密封层(4c)构成。

2.根据权利要求1所述的一种高速铁路动车组用碳纤维增强碳一体化受电弓滑板，其特征在于：

所述组装是：通过耐高温粘接胶或耐高温导电粘接胶粘接，使得滑块(1)和托架(5)构成所述的受电弓滑板；所述受电弓滑板中，托架(5)镶嵌在滑块(1)中或滑块(1)镶嵌在托架(5)中。

3.根据权利要求1所述的一种高速铁路动车组用碳纤维增强碳一体化受电弓滑板，其特征在于：

所述耐高温密封层(2a)、耐高温密封层(2b)、耐高温密封层(2c)、耐高温密封层(4a)、耐高温密封层(4b)、耐高温密封层(4c)的材质选自耐100℃以上高温的硅橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶、热塑性硫化橡胶、聚四氟乙烯中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种高速铁路动车组用碳纤维增强碳一体化受电弓滑板，其特征在于：

所述耐高温密封层(2a)与耐高温密封层(4a)的材质相同；

所述耐高温密封层(2b)与耐高温密封层(4b)的材质相同；

所述耐高温密封层(2c)与耐高温密封层(4c)的材质相同。

5.根据权利要求1所述的一种高速铁路动车组用碳纤维增强碳一体化受电弓滑板，其特征在于：

所述滑块(1)、托架(5)由碳纤维与热解碳、树脂碳、沥青碳中至少一种组成。

6.根据权利要求5所述的一种高速铁路动车组用碳纤维增强碳一体化受电弓滑板，其特征在于：

所述碳纤维增强碳滑块(1)的密度为1.75～1.90g/cm³。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种高速铁路动车组用碳纤维增强碳一体化受电弓滑板，其特征在于：

所述碳纤维增强碳滑块(1)的抗压强度≥160MPa，抗折强度≥110MPa，冲击韧性≥2.5J/cm²，电阻率≤31μΩ·m。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的一种高速铁路动车组用碳纤维增强碳一体化受电弓滑板，其特征在于：

所述滑块(1)以及托架(5)的制备方法包括以下步骤：

步骤一

以密度为0.30～0.60g/cm³炭纤维预制体为原料；在保护气氛下，于1500～2100℃热处理3～10小时后，进行碳沉积得到密度为1.0～1.6g/cm³的C/C多孔体；

步骤二

将步骤一所得C/C多孔体，通过聚合物浸渍-碳化工艺处理，直至得到密度为1.60～1.90g/cm³的预成品；

步骤三

在保护气氛下，于1800～3000℃，对步骤二所得预成品进行石墨化处理2～5小时后，按设计的尺寸加工，分别得到所述碳纤维增强碳滑块(1)和托架(5)。

9.根据权利要求1-6任意一项所述的一种高速铁路动车组用碳纤维增强碳一体化受电弓滑板，其特征在于：所述受电弓滑板还包括金属导电网(6)；所述金属导电网(6)经组装后，位于滑块(1)和托架(5)的接触面上。