碳纤维复合材料电力机车受电弓滑板的研制

以改性酚醛树脂为粘结剂，以碳纤维、铜纤维为增强剂和导电组分，以石墨等为润滑组分，采用常规热压成型工艺制造一种新型碳纤维复合材料电力机车受电弓滑板。该材料采用层状复合结构。与浸金属碳滑板相比。碳纤维复合材料受电弓滑板的密度更小，电阻率更低，冲击强度和弯曲强度更高。     

浅谈电力机车受电弓滑板发展趋势

简述电力机车受电弓滑板的工作特点，对受电弓滑板国内外发展概况和发展趋势进行阐述。     

炭系电力机车受电弓滑板材料的研究进展

综述了电力机车受电弓滑板/接触导线的工况特点和主要磨耗形式,比较了不同材质电力机车受电弓滑板的性能特征及在实际应用中存在的问题。重点阐述了炭系受电弓滑板材料的种类和制备方法。根据摩擦副的特点,展望了受电弓滑板的发展趋势,并提出准三维纤维编织炭系复合材料是今后滑板材料的主要发展方向。     

受电弓滑板材料研究进展

受电弓滑板是中国高铁少数几个未能完全国产化的零部件之一。滑板材料更是其中的关键部件,是受电弓制造的核心技术。近年来,由于检修制度改革,以及高速列车数量快速增长,受电弓滑板材料在现场使用过程中暴露出许多问题。国内众多科研院所和生产企业对滑板材料的研发工作做了巨大投入。该文就受电弓材料配方、工艺、摩擦磨损特性及机理方面的研究的新成果做了总结和回顾,对新方向以及面临的新问题做了分析。期望为受电弓材料的研发提供参考,促进国内滑板材料研究技术升级。     

轨道交通受电弓滑板技术和标准概况

本文主要从滑板主受流材料技术发展和滑板产品设计及装配技术发展两个方面,叙述了轨道交通受电弓滑板技术的发展,梳理展现出趋向于低接触线磨耗、大载流、长寿命的材料发展脉络和趋向易安装、轻量化、高安全的滑板产品发展脉络。并介绍了国内外发布的有关滑板的典型技术标准以及它们各自的主要差异点和相互联系。最后介绍了于2021年发布的最新版滑板国际标准IEC62499:2021的背景及特点。     

铜对碳纤维/酚醛树脂受电弓滑板材料的性能影响

采用热压烧结法制备了碳纤维织物/酚醛树脂(PE)受电弓滑板复合材料,研究了Cu对碳纤维织物/PE受电弓滑板复合材料的电阻率、密度和力学性能的影响。采用万能材料试验机、电阻测试仪测试了复合材料的力学性能和电学性能,用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)分析测试手段对材料的组成结构及断口微观形貌等进行了测试和表征。结果表明,铜粉经高温烧结后呈连续三维网状结构,这种结构与碳纤维织物协调作用,阻止裂纹扩展,提高了复合材料的力学性能;当铜含量为40%时,复合滑板材料的综合性能最优:电阻率降至22.1μΩ.m;弯曲强度和压缩强度分别提高至61.8MPa和29.6MPa;冲击韧性达到12.7 J/cm3。     

高速动车组受电弓滑板用炭条研制

在基体炭材料配方中添加一定比例的造孔剂、特殊耐磨添加剂,采用等静压成型、浸渍优化等措施,制得一种低电阻率高性能受电弓滑板用浸渍铜合金炭/铜复合材料.测试结果表明,受电弓滑板炭条材料抗折强度可达86～88 MPa,电阻率0.98～2.28μΩ·m,且水平与垂直方向电阻率接近,解决了现在普遍使用的挤压浸铜滑板水平与垂直方向...     

浅谈电力机车受电弓炭滑板的研究与应用

本文通过对实验的分析及各种滑板性能的对比，详细论述了纯炭整支滑板在应用过程中的优点，指出纯炭整支滑板是未来铁路电气化应用的必然。     

浸金属碳滑板的研制

Ｃ２６Ｐ型浸金属碳滑板具有自润滑性好，强度高、耐磨、导电、导热性优异等特点，克服了纯碳滑板强度较低，易断及粉末冶金滑板对铜导线磨耗较大的缺点，是电力机车受电弓用较理想的滑板，适用于铜导线或铜导线与钢铝导线混架区段使用。     

新型铜-碳复合受电弓滑板的制备

通过分析当前电力机车受电弓滑板存在的各种问题,用粉末冶金法研制出了一种新型的受电弓滑板. 该滑板由铜、碳纤维和石墨等构成. 首先分析了成形压力、烧结温度对滑板性能的影响,然后对其导电性、摩擦、磨损性能及冲击韧性进行检测并与当前正在使用的受电弓滑板进行了对比. 结果表明,该新型滑板的最佳制备工艺条件为铜含量78%,碳纤维含量2%,石墨含量15%,添加剂含量5%,成形压力为200 MPa,烧结温度为880℃. 该滑板不仅电阻率很低,而且其摩擦、磨损及冲击韧性等性能也较当前正在使用的受电弓滑板优越. 与当前正在使用的碳滑板相比,其摩擦系数降低54.5%,磨损量减少41%,冲击韧性提高9.6倍,导电性增强87倍.     

C/C复合材料导热性能的比较研究

选择了三种不同基体炭为主体,经成型、炭化与浸渍制备的样品为对象,采用扫描电镜(SEM),XRD和热导率测定等分析手段,分别研究了石墨化前后C/C复合材料的微观结构形态及导热性能变化.结果表明,炭化样品的视密度为1.61g/cm3～1.70g/cm3,石墨化度较低,且热导率较小.以D8μm单束丝经两维编制的样品呈现出整齐排列,热传导各向异性比为4.7倍.采用非编制纤维束黏结压制成型的样品以及石墨粉压制成型的样品,其导热性能在两维方向上表现为各向同性.2 700℃石墨化后样品的视密度在1.61g/cm3～1.69g/cm3,没有显著变化.热导率随石墨化度提高而增大,最大增幅达到石墨化前的15倍.单束丝样品热传导各向异性比从4.7扩大到6.3.非编制纤维束黏结压制成型样品的导热性仍保持各向同性,径向为222.27W/(m.K),轴向为243.40W/(m.K);此外,在室温～300℃范围内,2 700℃石墨化后C/C复合材料的热导率均随温度升高呈现出不同程度的下降趋势.     

短切炭纤维增强热塑性树脂—PA1010复合材料的研究

本工作采用熔融混料热模压成型工艺制备短切炭纤维增强热塑性树脂SCFR-TP—PA1010复合材料。着重研究了复合材料的各种力学性能、热性能及CF与基体间的界面状态、CF含量、复合工艺对材料性能的影响以及CF经表面处理后其性能及复合材料层间剪切强度ILSS的变化。并对复合材料剪切断裂机制进行了初步探讨。我们发现复合材料中CF的增强作用明显,CF含量以20～30％(重量)为最佳。CF经氧化处理后,强度和模量均有所降低,但纤维与基体的粘结作用增强。电聚合涂层处理则随单体——溶剂——电解质体系的不同而有不同结果。复合材料浸水后ILSS降低,虽经干燥处理亦不能完全恢复。剪切断口电镜分析发现剪切断裂有三种方式,其主要机制是微裂纹的扩展导致界面脱胶和基体开裂。     

非晶相界面SiC/Cu复合材料的制备

采用真空热压法制备了体积分数为20%的界面非晶相Si O2–B2O3–Na2O的Si C/Cu[V(SiC):V(Cu)=35:65]复合材料。烧结温度为650、700、750、800℃,保温时间为0.5 h。利用X射线衍射和扫描电子显微镜对烧结样品的组成及形貌进行了表征。采用了Archimedes原理及显微硬度仪测量了烧结样品的气孔率和硬度。结果表明:添加非晶相的SiC/Cu复合材料的致密化烧结温度降低了200℃,样品的气孔率降低至0.2%;硬度提高了64%,达到了2.3 GPa。研究发现,非晶相修饰界面并起到了粘结剂的作用,提高了SiC/Cu界面润湿性,改善了微观结构的均匀性。     

低成本制备沥青基C/C复合材料

降低沥青基炭纤维增强C/C复合材料生产成本的研究一直受到关注.本文以鳞片石墨为基体,中间相沥青为黏结剂,炭纤维为增强相,提出了一种周期短、工艺简单的沥青基C/C复合材料的制备方法,并研究中间相沥青与石墨配比及低温预处理对C/C复合材料性能的影响.结果表明:适当的中间相沥青含量可使基体与炭纤维的界面牢固,低温预处理有利于...     

高性能C/BN层状复合材料的研究进展

介绍了碳素石墨材料、六方氮化硼材料以及C/BN层状复合材料的主要性能和蒸镀工业中蒸发舟材料的发展状况;分析目前蒸镀行业中蒸发舟所能达到的水平及在使用过程中存在的一些问题;针对在制备C/BN层状复合材料中出现的问题,对今后需要展开的工作进行了简单的展望。     

刚玉-炭质滑板的生产与应用

以优质烧结板状刚玉、石墨、α-A1     

炭／炭复合材料界面海微观结构的研究

炭纤维增强炭基（炭／炭）复合材料中的界面结构直接影响着炭／炭材料的力学、热物理等各种性能。采用ＳＥＭ、ＴＥＭ等微观观察手段,新几种炭／炭复合材料界面的微观结构进行考察。对观察到炭纤维与基体炭间的界面、同一纤维束中两根纤维间的界面,基体与其他外加物质间的界面、不同取向炭纤维间界面、不同基体前驱体层间的界面等界面类型的细微结构进行了图示分析与讨论。