新型高速列车受电弓滑块材料制造技术

一种新型高速列车受电弓滑块材料，属于金属功能材料技术领域，其特征在于，该合金材料成份组成按其质量百分含量：Ti3SiC2为7~13%，C是2.9-3.1%，Cu为余量。由本发明专利技术材料制成的受电弓滑块材料具有优良的减摩性能、自润滑性能、导电性能、耐电弧烧损性能、耐候性能以及较高的强度和刚度，并且加工工艺简单，机械加工性能良好，成本低廉。该种材料应用于高速列车导电系统上时，可适应高温、高速、重载、大冲击、润滑不良等恶劣环境，实现了高速列车滑块的各项性能指标，对保证列车的安全正常工作和降低高铁系统的运营成本有极大的现实意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新材料的开发与应用，属于金属功能材料

技术介绍
高速铁路是 我国重点发展的一种新型有轨交通系统，该系统为电力驱使系统，最高时速可达350km/h以上，具有运输能力大、速度快、安全性能好、能源消耗低、污染轻等优点，有不可取代的优越性。高速列车的发展对其关键部件一受电弓滑块，提出了较高的性能要求，如高导电、高耐磨、耐冲击。目前关于这种部件的制备、结构和性能尚缺乏系统深入的研究，现有的滑块材料在实际使用中都存在诸多问题，目前我国实际应用的滑块材料大多采用进口产品。经对现有技术的检索发现，中国专利技术专利(CN200810136998)公开了一种高强度、高导电、高导热、耐氧化、抗熔焊、耐电弧烧损和电寿命长的并且具有自润滑能力的Cu/Ti3SiC2电接触材料及其制备工艺。Cu/ Ti3SiC2电接触材料是由纯铜粉或铜合金粉与重量百分比为O. 01 80. 0%的Ti3SiC2粉末，通过粉末冶金工艺方法制备的。但是这种材料在高速高温下，Ti3SiC2容易分解成硬质杂质TiC以及Ti3SiC2高温聚集体，都会对磨损性能有极大影响。其余现有技术公开的滑块材料虽都具有一定耐磨性能和导电性能的铜基粉末冶金材料，但是成分工艺比较传统，很难在性能上有较大突破。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型高速列车受电弓滑块材料，应用于高速列车导电系统上时，可适应高温、高速、重载、大冲击、润滑不良等恶劣环境，满足高速列车滑块的各项性能指标。本专利技术是通过以下技术方案实现的，该合金材料的成份组成为铜(Cu)、钛硅碳(Ti3SiC2)、石墨(C)，各元素其质量百分含量如下 Ti3SiC27 13%， C2. 9-3. 1%, Cu余量。优选，所述钛硅碳(Ti3SiC2)其占混合后本专利技术铜基粉末冶金材料质量百分含量为10%。优选，所述石墨(C)确定其占混合后本专利技术铜基粉末冶金材料质量百分含量为3%，即3%石墨含量为本专利技术铜基粉末冶金材料最佳石墨含量。各元素组分的粉末颗粒大小范围的选择不是本专利技术对现有技术贡献，根据现有常规理论，粉末越细，压坯密度越大，烧结后，孔洞小，组织更致密，性能更佳，但是粉末越细，所需的压制力也越大。粉末颗粒范围选在常规的200目到600目之间都可适用。所述铜为等轴晶系，铜型立方晶体结构排列，具有良好的耐磨损、延展性、导热和导电性，是目前应用最广的导电集电材料。所述石墨为六方层状结构，具有良好的导电、导热、抗腐蚀、耐辐射、耐高低温等特性，但质脆，强度低。广泛应用于导电材料领域，因为其既保留了优秀的电导、热导性能，又具有固体润滑剂性能和抗熔焊作用。所述钛硅碳(Ti3SiC2)是一种新型三元层状陶瓷材料，兼有金属和陶瓷性能。高屈服强度，高熔点，高热稳定性和高温强度以及良好的抗氧化、抗热震性能和耐腐蚀性能，同时又具有高热导率和电导率，机械加工性能好，良好的高温塑性，比石墨更低的摩擦系数和更好的自润滑性能。本专利技术采用传统的粉末冶金工艺方法制备按照上述技术方案合金成份配比进行压制烧结工艺，生产出的铜钛硅碳石墨粉末冶金材料能够满足高速列车受电弓滑块性能要求，本专利技术材料性能特点如下权利要求1.一种新型高速列车受电弓滑块材料，其特征在于，该合金材料成份组成按其质量百分含量如下 Ti3SiC27 13%， C2. 9-3. 1%, Cu余量。2.如权利要求I所述的新型高速列车受电弓滑块材料，其特征在于，所述Ti3SiC2其质量百分含量为10%。3.如权利要求I所述的新型高速列车受电弓滑块材料，其特征在于，所述C其质量百分含量为3%。全文摘要一种新型高速列车受电弓滑块材料，属于金属功能材料
，其特征在于，该合金材料成份组成按其质量百分含量Ti3SiC2为7~13%，C是2.9-3.1%，Cu为余量。由本专利技术材料制成的受电弓滑块材料具有优良的减摩性能、自润滑性能、导电性能、耐电弧烧损性能、耐候性能以及较高的强度和刚度，并且加工工艺简单，机械加工性能良好，成本低廉。该种材料应用于高速列车导电系统上时，可适应高温、高速、重载、大冲击、润滑不良等恶劣环境，实现了高速列车滑块的各项性能指标，对保证列车的安全正常工作和降低高铁系统的运营成本有极大的现实意义。文档编号C22C32/00GK102618771SQ201210065849公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日专利技术者何国求, 刘斌, 刘晓山, 张玉刚, 袁永立, 赵小根 申请人:同济大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何国求，刘晓山，赵小根，刘斌，张玉刚，袁永立，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：