[发明专利]一种电力机车受电弓用碳/铜复合滑板生产方法

说明书

本发明涉及电力机车受电弓滑板技术领域，公开了一种电力机车受电弓用碳/铜复合滑板生产方法。它利用石墨20~30份、沥青焦30~50份、镀铜碳纤维1~5份、改质沥青25~35份经过配料、混捏、磨粉后与40~60份铜粉混合，所述混合料经预成型、挤压成型、一次焙烧、浸渍、二次焙烧和加工制备出碳/铜复合滑板。通过使用本发明生产出来的碳/铜复合滑板，具有材料均一性好、成本低的优点，容易实现大规模生产。本发明制备的碳/铜复合滑板主要用于电力机车受电弓集流元件。

技术领域

本发明涉及电力机车受电弓滑板，具体来讲涉及一种电力机车受电弓用碳/铜复合滑板生产方法，属于受电弓滑板技术领域。

背景技术

受电弓滑板是电力机车重要的集流元件，通过与接触网导线接触，将输电网上的电流引导下来传输到电力机车供电系统来维持机车的运行。由于滑板与接触网导线不断产生电冲击和机械磨损，易造成滑板磨损和破坏，频繁的更换和维修滑板会增加电力机车的维修成本，因此对滑板材料提出了较高的技术要求。滑板材料一般有粉末冶金滑板、纯碳滑板、浸金属碳滑板三种，粉末冶金滑板具有高强度、低电阻率、高冲击韧性的优点，但对导线的磨损大；纯碳滑板对导线磨损小、自身磨损低，具备一定的自润滑性，但同时也具有电阻率偏大、抗冲击韧性差、强度偏低的缺点。浸金属碳滑板兼具粉末冶金滑板和纯碳滑板的优点，是高速电力机车普遍采用的受电弓滑板，而在浸金属碳滑板中，浸铜碳滑板是目前工业化应用的主流。

专利号为CN104774012A的中国专利公开了一种电力机车受电弓浸铜碳滑板的生产方法，其特征在于将沥青焦粉60~80份、石墨粉12~16份、硅化石墨粉10~15份、高温沥青30~35份混合后磨粉；将混合粉体预压成一阶段料柱，再固化，挤压成型焙烧，即得复合碳滑板；将复合碳滑板清洗烘干，冷却后将其装入石墨坩埚内并置于1300~1400℃电炉里预热；再将铜液倒入坩埚中以将复合碳滑板浸没，再将坩埚置于油压机中罩内，然后通入氮气在特定压强下保温3~5分钟，泄压后冷却即可。

现有技术采用高压浸渍的方法在炭质基材中浸入铜或铜合金，能够提升材料的强度、降低电阻率，但材料内部的均一性较差。造成材料均一性较差的原因较多，首先铜填充的是炭化过程中形成的气孔，碳材料的气孔分为开口气孔和封闭气孔，浸渍时铜溶液只能填充开口气孔而不能填充封闭气孔；其次碳材料中可供填充铜溶液的开口气孔的大小不一致，开口气孔在材料内部的分布也不均匀；还有浸渍液是由外向内浸渍，因此材料内部往往很难达到材料表面的浸渍效果。此外，浸渍时需要将铜融化并保持较低的粘度，一般要在1200℃以上的温度下进行，对设备要求较高，而且能耗大、成本高。

发明内容

本发明的目地在于克服现有技术的不足，提供一种设备要求低、材质均匀的电力机车受电弓用碳/铜复合滑板生产方法。

为了达到以上目的，本发明采用了以下技术方案。

一种电力机车受电弓用碳/铜复合滑板生产方法，其特征在于按照如下步骤进行：

（1）按如下质量份数备料：石墨20~30份，沥青焦30~60份，镀铜碳纤维1~5份，改质沥青25~35份；

（2）将石墨、沥青焦放入混捏锅进行干混，干混之后加入改质沥青和镀铜碳纤维进行湿混，混捏完成后物料经冷却后磨粉，得到粉料；

（3）将步骤（2）中的粉料100份与铜粉40~60份在混合机内混合，得到混合料；

（4）将步骤（3）中的混合料在油压机上预成型，得到预成型料；

（5）将步骤（4）中的预成型料在入烘箱预热，预热温度为120~140℃，预热时间为4~8小时；