[发明专利]一种低粘结电阻的C/C复合材料滑板及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低粘结电阻的C/C复合材料滑板及其制备方法，属于电力机车用材料技术领域。本发明所设计的滑板包括C/C复合材料层2、第一金属网层4、金属托架5；所述C/C复合材料层2由上层结构1和下层结构3组成；所述下层结构3内均匀镶嵌有金属网6；所述第一金属网层4位于C/C复合材料层2的下层结构3与金属托架5之间，并与C/C复合材料层2、金属托架5构成一个整体。本发明制备工艺简单，所得成品性能优良，便于大规模的工业化应用和生产。

技术领域

本发明涉及一种低粘结电阻的C/C复合材料滑板及其制备方法，属于电力机车用材料技术领域。

背景技术

电力牵引的高速列车是通过受电弓上的碳滑板与接触网导线摩擦接触，将电网上的电流传输给机车电力系统，从而提供给高速列车动力，维持机车正常运行的。

碳滑板是由碳滑条和铝托架通过导电胶粘结起来。导电胶所在的粘结层具有电阻，称之为粘结电阻。粘结电阻的大小直接影响粘结处的温度。具体来说，当大电流通过碳滑板时，粘结电阻大，粘结层处的温度高。温度升高，易引起导电胶的老化，严重时，会引起导电胶失效或开裂，威胁行车安全。

目前，大多数碳滑板生产采用导电胶直接将碳滑条与铝托架粘结起来。这样做引起粘结电阻增大。此外，因导电胶由金属粉末和胶配置而成，两者密度差异大，金属粉末不能均匀分散在胶中，导致粘结时粘结电阻波动范围大。

发明内容

本发明针对已有C/C复合材料滑板存在粘结电阻大，且波动范围大等不足，提供一种低粘结电阻的C/C复合材料滑板及其制备方法。

本发明一种低粘结电阻的C/C复合材料滑板；包括C/C复合材料层(2)、第一金属网层(4)、金属托架(5)；所述C/C复合材料层(2)由上层结构(1)和下层结构(3)组成；所述下层结构(3)内均匀镶嵌有金属网(6)；所述第一金属网层(4)位于C/C复合材料层(2)的下层结构(3)与金属托架(5)之间，并与C/C复合材料层(2)、金属托架(5)构成一个整体。

本发明一种低粘结电阻的C/C复合材料滑板；所述C/C复合材料层(2)中金属网(6)所占的质量百分数为5-30％。优选为10-30％、进一步优选为15-25％。

本发明一种低粘结电阻的C/C复合材料滑板；所述金属网(6)为选自铜网、银网中的一种，优选为铜网。

本发明一种低粘结电阻的C/C复合材料滑板；所述第一金属网层(4)选自铝网、铜网、银网中的一种，优选为铜网。所述第一金属网层(4)的网孔尺寸为0.1-1mm。所述第一金属网层(4)的厚度为0.2-0.6mm。

本发明一种低粘结电阻的C/C复合材料滑板；所述金属托架(5)为铝托架。

本发明一种低粘结电阻的C/C复合材料滑板的制备方法，包括下述步骤：

步骤一C/C复合材料层的制备

设计下层结构(3)，所述下层结构由0°无纬炭布，碳纤维网胎、金属网、90°无纬炭布、碳纤维网胎、金属网、0°无纬炭布依次循环叠加；

设计上层结构(1)，所述上层结构由单层0°无纬炭布，碳纤维网胎、90°无纬炭布、碳纤维网胎、0°无纬炭布依次循环叠加；

采用接力式针刺的方法在垂直于铺层方向引入金属丝或碳纤维，将上下两层编织成一个整体，得到碳纤维预制体；然后对碳纤维预制体进行化学气相沉积热解碳和树脂浸渍-炭化处理，得到致密的C/C复合材料；所述C/C复合材料中金属网和金属丝的质量之和占C/C复合材料质量的5-30％；；

步骤二

将金属托架(5)、第一金属网层(4)、C/C复合材料按C/C复合材料下层结构/第一金属网层(4)/金属托架(5)的方式用导电胶进行胶粘后，加热固化，得到低粘结电阻的C/C复合材料滑板。