[发明专利]一种磁悬浮列车用碳滑块的浸渍金属方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁悬浮列车第三轨碳滑块，特别是涉及一种磁悬浮列车用碳滑块材料的浸渍金属方法，属于城市轨道交通配件领域。

背景技术

磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线的电磁力牵引列车运行。随着国家经济实力的不断增强和人们生活水平的提高，必须提高轨道交通的运输能力以适应经济发展和民生需求，德国、日本、美国等国家已经展开了磁悬浮列车的开发研究，德国和日本去的了比较大的成就。目前，我国已经在上海、长沙等地开通了磁悬浮列车，且运行良好。由于磁悬浮列车具有快速、低耗、环保、安全等优点，因此前景十分广阔。常导磁悬浮列车可达400-500公里/小时，超导磁悬浮列车可达500-600公里/小时。

磁悬浮列车在高速运行的过程中，通过碳滑块与第三轨接触，由于磁悬浮列车运行速度极高，因此，对碳滑块的导电性、耐磨性和硬度有极高的要求。目前针对磁悬浮列车用碳滑块的研究几乎没有，现有的碳滑块大多为粉末冶金碳滑块，由于粉末冶金滑板材料硬、摩擦系数大，对轨道磨损严重，以及本身材料特性，在运行过程容易造成掉边，掉块等现象，及容易造成停车以及导电性能差等现象，而且价格偏高。

发明内容

本发明的首要目的是针对上述现有技术存在的问题提供一种磁悬浮列车用碳滑块的浸渍金属方法，本发明方法制备的碳滑块复合材料强度好，耐磨、耐压、稳定、润滑性好，环境适应性高，机械加工性能好，导电性能、导热性能良好，使用寿命长，并且具有良好的物理、力学、化学性能。

为实现本发明的目的，本发明提供一种磁悬浮列车用碳滑块的浸渍金属方法，包括：

在加热条件下，将浸渍金属原料熔融混合均匀，制得浸渍金属液体；

将碳滑块材料置于石墨坩埚内加热至800-1000℃，再将浸渍金属液体倒入石墨坩埚中将所述碳滑块材料浸没；

将所述石墨坩埚置于压机中，通过密封罩使坩埚与外部成密封状态；

对所述坩埚进行加压，将空气压入密封罩内部，通过空气加压将所述浸渍金属液体压入所述碳滑块材料内部，即得。

其中，所述浸渍金属原料包括金属原料、硅块和木炭。

特别是，所述硅、木炭与所述金属原料的重量份配比为：硅3-5、木炭0.5-2、金属原料80-120。

尤其是，所述硅、木炭与所述金属原料的重量份配比优选为：硅3.5-5、木炭1-2、金属原料89-120。

尤其是，所述硅、木炭与所述金属原料的重量份配比优选为：硅3-4.5、木炭0.5-1.5、金属原料80-111。

特别是，所述硅、木炭与所述金属原料的重量份配比优选为：硅3.5-4.5、木炭1-1.5、金属原料89-111。

尤其是，所述硅、木炭与所述金属原料的重量份配比优选为：硅3.5-4、木炭1-1.5、金属原料89-100。

特别是，所述硅、木炭与所述金属原料的重量份配比优选为：硅4-4.5、木炭1.5-2、金属原料100-111。

特别是，所述硅为纯度≥95％的无定型硅，硅的熔点高、硬度大，具有半导体性质；由于硅材料张力小，密度比铜小，会漂浮在铜水上面，因此本发明中硅主要缓慢铜水合金的凝固，使后期方便取用。

尤其是，所述木炭为普通木炭，其作用是防止合金氧化，并防止碳滑块浸渍金属材料在高温操作过程中的氧化。

其中，所述金属原料包括紫铜、锡和铅。

特别是，所述紫铜、锡和铅的重量份配比为：紫铜60-80、锡10-20、铅10-20。

尤其是，所述紫铜为工业纯铜，熔点为1083℃，含铜量≥99.9％。

紫铜的含铜量高，导电性、导热性都较好，且耐蚀，可大大提高浸渍金属材料的导电性能。

特别是，所述锡为锡锭，纯度≥99.95％。

锡可以增加材料的耐磨损性能，抗腐蚀性和适度的强度。

尤其是，所述镍为银白色金属，纯度≥90％。

镍具有磁性和良好的可塑性，耐腐蚀性能好，是常用的合金金属。镍在材料里面主要是增加材料的体积密度，以及增加材料的润滑性能！

其中，所述的将浸渍金属原料熔融混合均匀，制得浸渍金属液体包括：

将紫铜板、锡锭、铅块、硅块置于温度为500-600℃的加热炉中，并对其升温；

当温度达到1300-1500℃后，对上述原料进行搅拌使其混合均匀，并加入木炭，制得浸渍液体。