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新型电力机车受电弓碳基复合材料滑板研究

闵泳  
【摘要】:受电弓滑板是电力机车从供电接触网获取电能的关键部件。随着铁路电气化和高速化的不断发展对滑板性能的要求同益提高。从其发展历史来看,在受电弓滑板的研究和应用方面,其材料主要经历了金属滑板、纯碳滑板、粉末冶金滑板、浸金属碳滑板、复合材料滑板的发展过程。目前,接触网导线一般采用纯铜或铜合金,从受电弓滑板与接触网导线构成的特殊摩擦副对滑板性能的要求分析,碳基复合材料是今后电力机车滑板材料的主要研究方向。我国铁路高速化发展较晚,在碳基滑板的研制及应用方面处于滞后状态。现在国内较高速铁路用电力机车受电弓滑板主要依赖进口,且价格昂贵。 本文在采用SEM、EDS、XRD、XPS、ICP等仪器对德国进口碳滑板的结构、成分、性能进行认真测试分析的基础上,提出了初步滑板配方,进行了成型、烧结工艺实验,然后对自制的碳基复合材料滑板试样进行了组织性能测试,并与进口产品进行比较分析。实验结果表明:自制试样的体积密度、电阻率与德国进口碳滑板比较接近,但试样内部组织间连接不够紧密,硬度与德国进口滑板仍存在差距。在此基础上,提出了改进的配方方案及碳基复合材料滑板制备工艺,为进行碳基复合材料滑板的进一步研制提供了理论和实践依据。


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