高速軌道電力機車受電弓滑板材料的制備與性能研究.pdf

1、本課題的研究核心是是制備高速軌道電力機車受電弓滑板復(fù)合材料及對其性能進行研究。近幾年高速鐵路的建設(shè)在我國飛速發(fā)展，其正常行駛速度已經(jīng)達300km/h，如此高的運行速度，對受電弓滑板的性能提出了更為嚴苛的的要求，主要要求有，導(dǎo)電性好，能夠以非常低的電阻傳遞電能、強度高，使用過程中性能穩(wěn)定不易發(fā)生損壞、摩擦學(xué)性能優(yōu)良，既能保證自身低磨耗同時又不能對接觸導(dǎo)線造成磨損減少其使用壽命。在研究中選用導(dǎo)電性好的銅作為基體，碳纖維作為增強體，利用潤滑性

2、能優(yōu)異的固體潤滑劑石墨、二硫化鉬提高受電弓滑板復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能。應(yīng)用機械合金化技術(shù)、碳纖維表面合金化技術(shù)、粉末冶金的方法制備出不同碳纖維含量（0wt％，5wt％，10wt％）的CF-G/Cu復(fù)合材料試樣與不同二硫化鉬含量的（0wt％，2wt％，5wt％，8wt％）MoS2-CF-G/Cu的復(fù)合材料試樣。對不同成分配比的復(fù)合材料試樣的組織結(jié)構(gòu)、物理性能、摩擦學(xué)性能進行了系統(tǒng)的研究。試驗結(jié)果表明:
　　1)復(fù)合材料CF-G/Cu的

3、致密度隨碳纖維含量的增加而增加。碳纖維質(zhì)量分數(shù)為10％的CF-G/Cu試樣，碳纖維發(fā)生了較為嚴重的偏聚現(xiàn)象，而質(zhì)量分數(shù)為5％的試樣中，碳纖維分布均勻。碳纖維含量從0wt％增加到10wt％時，CF-G/Cu復(fù)合材料的硬度逐漸增大，導(dǎo)電性逐漸提高，但碳纖維含量從5％增加到10％時，復(fù)合材料的硬度、導(dǎo)電性升高的幅度非常小。在恒定載荷下，CF-G/Cu復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能隨碳纖維含量的增加而逐漸得到提高。通過對不同碳纖維含量復(fù)合材料CF-G/C

4、u綜合性能的對比分析，碳纖維含量為5％時成分配比最優(yōu)。
　　2)二硫化鉬含量低于8％的MoS2-CF-G/Cu試樣晶粒細小、組織致密，二硫化鉬含量為8％的MoS2-CF-G/Cu試樣晶粒粗大、致密性差。二硫化鉬質(zhì)量分數(shù)從0％增加到8％時，MoS2-CF-G/Cu復(fù)合材料的致密度逐漸降低，硬度逐漸減小，導(dǎo)電性不斷降低。二硫化鉬不適合以機械合金化的方式與銅、石墨粉末混合，而應(yīng)與石墨、銅高能球磨后的的復(fù)合粉末(G/Cu)在低轉(zhuǎn)速下進行混