[发明专利]一种糊料、层状受电弓滑板及其制备方法

说明书

本发明公开一种层状受电弓滑板的制备方法，它包括以下步骤：a.将糊料均匀倒入成型模具中，每隔1‑5mm厚度的糊料加入一层石墨片，通过压力机从成型模具的出料口挤出生坯；b.将生坯放入坩埚内.再把坩埚放入焙烧炉中按照升温条件进行一次焙烧；c.一次焙烧之后在压力为1MPa的压力下进行沥青浸渍，时间为2小时；d.最后进行二次焙烧，即得层状受电弓滑板；本发明以沥青焦和石油焦作为骨料，以沥青溶体和纳米氧化铝作为粘结剂，并且加入碳纤维作为增强相，在此基础上，还加入了石墨片层状结构，使得制备得到的受电弓滑板的强度、韧性、冷热疲劳度、散热性、导电性、耐磨性等都得到了极大的提高。

技术领域

本发明属于受电弓滑板制备技术领域，尤其涉及一种糊料、层状受电弓滑板及其制备方法。

背景技术

受电弓滑板作为高速列车获取能量的关键集电元件，其良好的服役性能是保障列车安全、可靠运行的根本。滑板质量的优劣对机车受流状况有重要的影响，受电弓滑板直接与接触导线接触，在静止或滑动状态下从接触网获取电能为机车供电，长期暴露在自然环境下工作，且在运行过程中由于离线等原因不断受到电弧烧蚀、机械磨损，因此，对于受电弓滑板的材料性能有着十分苛刻的要求。

现有的受电弓滑板材料常因自身材料的缺陷难以承受在长时间、高速度、大电流的情况下工作的需求。传统的浸金属滑板、金属基滑板和碳基金属纤维滑板均因难以兼顾上述条件产生各种缺陷。此外，随着高铁运行速度的不断提升，对于滑板材料的性能提出了更高的要求。另外，结合当前青藏铁路的建设提上日程，严苛的环境条件，恶劣的气候变化，隧道气压变化以及冷热交替频繁等等，这些都为列车稳定受流提出了严峻的挑战。在这种情况下，普通的受电弓滑板已经远远无法满足列车的稳定运行以及安全问题，尤其是其中的冷热交替现象以及气压快速变化，必然会使得电弧的变化更加难以把握，所以受电弓滑板必须具备优良的散热性能和冷热疲劳强度的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种糊料、层状受电弓滑板及其制备方法。

本发明是这样实现的，一种制备层状受电弓滑板的糊料，它是由如下重量配比的原辅料制备而成：碳纤维1-10份，硼粉0.1-5份，氧化铝粉末0.1-5份，石油焦10-30份，沥青焦10-30份，沥青5-20份。

进一步的，它是由如下重量配比的原辅料制备而成：碳纤维4份，硼粉1份，氧化铝粉末1份，石油焦15份，沥青焦15份，沥青10份；或者，碳纤维6份，硼粉1份，氧化铝粉末1.5份，石油焦20份，沥青焦20份，沥青15份。

本发明还提供上述糊料的制备方法，它包括以下步骤：S1.按重量配比称取原辅料；S2.研磨及搅拌；S3.混捏，即得制备层状受电弓滑板的糊料。

进一步的，在步骤S2中，将碳纤维、硼粉、石油焦和沥青焦置于球磨机中进行粉碎100-300min，粉碎颗粒的出料粒度为0.1-20μm，得到粉碎干料；同时，将沥青加热至500-700℃，加入氧化铝粉末并搅拌均匀，得到粘结剂，所述氧化铝粉末为纳米级氧化铝。

进一步的，在步骤S3中，先将配好的粉碎干料放入混捏机中，以60r/min的速度进行搅拌30-50min，搅拌温度为120-130℃；然后将粘结剂加入到混捏机中，混捏时间为20-40min。

本发明提到的氧化铝粉末也就是纳米级氧化铝，其采用的是比表面较大，孔隙率高、耐热性强，成型性好，具有较强的表面酸性和一定的表面碱性的氧化铝粉末，并且具有粒度分布均匀、纯度高、极好分散，其比表面高，具有耐高温的惰性，高活性的特性，而且，其多孔性、硬度高、尺寸稳定性好的特性可以使该材料具有致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能，而且耐磨性能尤为显著。由于该类氧化铝粉末还具有极好分散性，所以把纳米氧化铝作为粘结剂的添加剂是一种极好的选择。