[发明专利]一种磁悬浮列车用碳滑块复合材料的制备方法

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复合材料的制备方法，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。

磁悬浮列车在告诉运行的过程中，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。因此，本发明提供一种磁悬浮列车用碳滑块复合材料的制备方法，制得的碳滑块复合材料润滑性能、导电方面完全优异于粉末冶金滑板，减小了碳滑块与轨道之间的摩擦系数，对轨道基本不磨损，解决列车运行过程中引起的掉边掉块问题，并增加碳滑块的导电性能。

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复合材料的制备方法，采用本发明方法制备的碳滑块复合材料耐磨、耐压、强度好，稳定性好，环境适应性高，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复合材料的制备方法，包括：

在加热条件下，将添加剂、润滑剂以及不包含沥青的碳滑块基本原料混合均匀，制得初混合料；

在加热条件下，将碳滑块基本原料沥青加入所述初混合料中，搅拌混合均匀，制得混合料；

将所述混合料置于模具中进行压制处理，制得圆柱状的料柱；

对所述料柱进行固化处理，制得固化料柱；

将所述固化料柱置于挤压机中进行挤压成型，制得成型的坯料；

对所述坯料进行焙烧处理，制得碳滑块材料；

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；

将所述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，即制得所述碳滑块复合材料。

其中，所述的制得混合料具体包括：

对混合容器进行持续加热，当混合容器的加热温度达到120±10℃时，将添加剂、润滑剂以及不包含沥青的碳滑块基本原料添加到所述混合容器中，一段时间后混合均匀，制得初混合料；

特别是，所述制得初混合料的混合时间为2-2.5h；

尤其是，所述制得初混合料的混合时间优选为2h；

当所述混合容器的加热温度达到150±10℃时，将碳滑块基本原料沥青加入具有所述初混合料的混合容器中，搅拌混合均匀，制得混合料；

特别是，加入沥青后的混合时间为1-1.5h；

尤其是，加入沥青后的混合时间优选为1.5h。

其中，所述固化处理的处理时间为12-18h。

特别是，所述固化处理的处理时间优选为12-14h。

尤其是，所述固化处理的处理温度为100±10℃。

本发明碳滑块复合材料的制备方法对压制后的柱状料柱进行恒温固化处理，使所有料柱在进行挤压成型之前可以保持合适且平均的温度；否则若料柱的温度过高，则挤压速度快，成型的坯料产品密度低，硬度差，产品性能不好；否则若料柱的温度过低，则导致挤压速度慢，成型的坯料产品密度和硬度都过高，其他性能不好。

尤其是，所述挤压成型处理的处理温度为160-180℃。

特别是，所述焙烧处理的处理时间为15±1天。

尤其是，所述焙烧处理的处理时间优选为15天。

特别是，所述焙烧处理的处理温度为1000-1080℃。

尤其是，所述焙烧处理的处理温度优选为1030℃。