[发明专利]一种电力车辆受电弓滑板用复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种电力车辆受电弓滑板用复合材料，其特征在于：

采用丝径0.12mm、40目、质量分数为12％的紫铜网、质量分数为8％镀铜石墨粉、碳纤维，制成密度为0.90g/cm³的2.5D碳纤维/铜网针刺整体毡，通过化学气相渗透工艺制备了密度为1.75g/cm³的C/C-Cu复合材料，经过两次树脂浸渍-碳化工艺和一次高温处理，制备了密度为2.10g/cm³的C/C-Cu复合材料；所述镀铜石墨粉中，石墨的质量分数为30％、铜的质量分数为70％；所述镀铜石墨粉的粒度为150微米；

其具体通过以下步骤制备得到：

(1)首先，采用日本东丽公司生产的PAN型T700碳纤维制成网胎和无纬布，将单层0°无纬布、网胎、镀铜石墨粉、紫铜网、单层90°无纬布、网胎、镀铜石墨粉、紫铜网、单层0°无纬布依次循环叠加，然后，采用接力式针刺的方法制成密度为0.90g/cm³的碳纤维/铜网针刺整体毡；

(2)采用丙烯为碳源气体，氮气为稀释气，丙烯与氮气的体积比为1:3，采用化学气相渗透法对所述碳纤维/铜网针刺整体毡在860℃下沉积热解碳，沉积310小时后制得密度为1.75g/cm³的C/C-Cu复合材料；

(3)沉积后的C/C-Cu复合材料放入真空-压力浸渍罐中，以呋喃树脂为浸渍剂，采用高压浸渍工艺处理；试样应先预热，浸渍温度为60℃，浸渍压力为2MPa，保压时间为1.5小时；之后，升温至200℃，保温3小时进行固化；固化后转碳化炉进行碳化处理，碳化温度为850℃；循环两次后，材料密度达到2.01g/cm³；

(4)浸渍-碳化后的C/C-Cu复合材料在氢气保护下，920℃高温处理2小时，材料密度达到2.10g/cm³；其电阻率为3.2μΩ·m，经测试，其抗压强度为195MPa、抗折强度为146MPa，肖氏硬度为90，HP34401A载流量试验台上进行载流摩擦磨损试验，实验电流为500A，载荷为70N，速度为300km/h；重量磨耗比为195g/万机车公里，对接触线磨耗比0.012mm²/万机车公里。