预氧化碳纤维增强受电弓碳滑板材料的研究

利用预氧化碳纤维(OPF)和沥青、焦炭等为原料,采用热压、焙烧等工艺制备预氧化碳纤维增强受电弓碳滑板;研究不同OPF含量受电弓碳滑板导电导热以及力学性能;利用扫描电镜(SEM)、偏光显微镜(POM)、X射线衍射仪(XRD)等仪器对复合材料内部结构进行观察。结果表明:滑板材料性能的提升与OPF/沥青间的共碳化界面以及界面处与基体中的微晶网络形成有关。OPF质量分数为1.5%的复合材料具有较好的导电导热以及力学性能,电导率和导热系数分别为279.33 S/cm和3.37 W/(m·K),抗压强度和抗折分别为155.00、48.85 MPa,且符合受电弓碳滑板性能要求。

基于小波与曲波变换的受电弓碳滑板边缘检测方法

以动车组列车的受电弓碳滑板为研究对象,针对目前在受电弓滑板边缘检测处理过程中存在的噪声抑制、缘不够精细的问题,提出了一种新的受电弓边缘检测方法。首先,对原图像进行小波变换得到增强后的图像,再对原图像实施曲波变换得到增强后的图像,然后通过多次对比取0.9:0.1的比例对增强后的图像进行融合,获得最佳的融合效果,得到新的图像,最后使用Canny算子对增强后的图像进行边缘检测得到最终的边缘图像。此方法结合了小波变换可以在覆盖整个频域有效地提取图像奇异点信息与曲波变换对曲线奇异性检测效果良好的优点,可以对图像的细节、边缘信息进行很好的描绘,有效地提升了图像清晰度,为边缘检测质量提供了保障。通过与基于小波变换和基于曲波变换降噪后的边缘检测结果作比较,证实了通过上述检测方法获得的结果相较于其他两种方法更好,受电弓滑板边缘提取的效果更佳。

速度350 km/h高速铁路接触网设备服役性能试验研究

对某350 km/h速度等级高速铁路接触网几何参数动态性能、运营动车组受电弓静态压力和弓网燃弧性能进行长期跟踪测试,对比不同运营速度下弓网燃弧次数、弓网动态接触力,接触网动态抬升量、接触网零部件承受的载荷和滑板磨耗变化规律,对接触线磨耗进行分析,预测了接触线寿命,最后对接触网零部件进行试验台试验,检验了零部件使用寿命。通过以上试验和研究,比较充分地掌握了动车组350 km/h运营速度下接触网设备服役性能,为接触网设备养护维修提供了数据支撑。

轨道交通车辆受电弓碳滑板紧固架断裂原因分析

某轨道交通车辆受电弓碳滑板紧固架材料为铝合金,在运行中断裂。对断裂的紧固架进行了宏观检查、金相检验和化学成分分析,以揭示其断裂的原因。结果表明:紧固架焊缝发生了点蚀。正是点蚀导致紧固架断裂。

电力机车受电弓滑板的现状

概述了影响电力机车受电弓滑板寿命的主要原因,阐述了国内一些不同材质滑板的特点和应用,分析了受电弓滑板的发展趋势,指出碳基复合材料是今后电力机车滑动集电材料的主要发展方向。

电气化铁路受电弓滑板材料的发展

介绍了国内外受电弓滑板发展历程和现阶段新型受电弓滑板材料发展状况,认为碳系复合材料是今后电气化铁路滑板材料的主要发展方向。

新型电力机车受电弓滑板的研制

在分析当前电力机车受电弓滑板的使用状况及其存在的各种问题的基础上,用粉末冶金法研制新型受电弓滑板以满足我国电力机车发展的需要。新型滑板由铜、碳纤维和石墨等构成,成形压力为200MPa,烧结温度为880℃。它不仅电阻率很低(0.20μΩ.m),而且摩擦、磨损及冲击韧性等性能都远远优于当前正在使用的电力机车受电弓滑板,与当前正在使用的碳滑板相比,摩擦系数降低54.5%,磨损量减少41%,冲击韧性提高9.6倍,导电性增强87倍。

碳纤维/石墨/铜复合材料的制备与性能研究

采用碳纤维布、铜粉、石墨、酚醛树脂、铜网等材料,通过热压成型等工艺,制备了新型碳纤维/石墨/铜复合材料受电弓滑板.通过对该复合材料的物理和力学性能测试,并与目前常用的受电弓滑板的材料进行了对比.实验结果表明:碳纤维/石墨/铜复合材料受电弓滑板具有密度小、电阻率低、抗弯强度及冲击韧性强等特点,适合于制作电力机车的受电弓滑板.

新型铜-碳复合受电弓滑板的制备

通过分析当前电力机车受电弓滑板存在的各种问题,用粉末冶金法研制出了一种新型的受电弓滑板.该滑板由铜、碳纤维和石墨等构成.首先分析了成形压力、烧结温度对滑板性能的影响,然后对其导电性、摩擦、磨损性能及冲击韧性进行检测并与当前正在使用的受电弓滑板进行了对比.结果表明,该新型滑板的最佳制备工艺条件为铜含量78%,碳纤维含量2%,石墨含量15%,添加剂含量5%,成形压力为200MPa,烧结温度为880℃.该滑板不仅电阻率很低,而且其摩擦、磨损及冲击韧性等性能也较当前正在使用的受电弓滑板优越.与当前正在使用的碳滑板相比,其摩擦系数降低54.5%,磨损量减少41%,冲击韧性提高9.6倍,导电性增强87倍.

新型高性能电力机车受电弓滑板的研究

通过分析当前电力机车受电弓滑板存在的各种问题,用粉末冶金法研制出一种新型的受电弓滑板。该滑板由铜、碳纤维和石墨等构成。分析了成形压力、烧结温度对滑板性能的影响,对其导电性、摩擦、磨损性能及冲击韧性进行了检测,并与当前正在使用的受电弓滑板进行了对比。结果表明:该新型滑板的最佳制备工艺条件为(含量)铜78%,碳纤维2%,石墨15%,添加剂5%,成形压力为200MPa,烧结温度为880℃。该滑板不仅电阻率低,而且其摩擦、磨损及冲击韧性等性能也优越于当前正在使用的受电弓滑板。与国外浸金属碳滑板 Rh82Mb 相比,其摩擦系数降低20%,磨损量减少1.3%,冲击韧性提高1.7倍,导电性增强65倍。

层状结构受电弓滑板材料配方的试验研究

为确定层状结构受电弓滑板基体的最佳物料配比,采用均匀设计法设计配方试验方案,并根据试验结果回归分析碳纤维、石墨、硅灰石纤维、铜粉和铜纤维的比例对受电弓滑板性能的影响。结果表明:当碳纤维、石墨、硅灰石、铜粉和铜纤维的质量百分比分别为16%,11.2%,11.2%,2.4%和8%时,受电弓滑板具有较好的综合性能,且符合TB/T 1842.2—2002标准,其电阻率和冲击强度分别为6.28μΩ.m和16.04 kJ.m-2,比标准规定的限值分别降低了47%和提高了541%。

碳纤维增强受电弓滑板的性能表征

采用改性酚醛树脂为粘结剂,连续碳纤维和短切纤维为增强相,铜为导电相,石墨为润滑相,利用热压技术制备碳纤维增强受电弓滑板。对试样进行电阻测试、冲击试验以及磨损试验,利用SEM对冲击断面和磨损形貌进行观察。结果表明,连续碳纤维增强滑板的冲击性能和耐磨性明显优于短切纤维增强滑板;碳纤维含量对滑板的机械性能影响较大;纤维与树脂界面结合良好;受电弓滑板在摩擦过程中最主要的机械磨损形式是磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损。

层状结构受电弓滑板制备工艺的研究

采用正交试验方法优化受电弓滑板的制备工艺,通过测试滑板的冲击性能、电阻率、磨损性能,确定其最佳制备工艺;利用电子探针对磨损后的表面进行了观察,并分析了受电弓滑板的磨损机理。结果表明,受电弓滑板的主要磨损形式是粘着磨损及磨粒磨损,模压温度和加压时机对滑板的综合性能影响较大。分析得到最佳制备工艺参数为:模压温度T=170℃,单位厚度保压时间t=5min/mm,压力P=60MPa,加压时机tp=3min。

性能卓越的铜石墨受电弓滑板

通过分析受电弓滑板的工况条件和为满足工况条件受电弓滑板应具备的性能,突出了铜石墨受电弓滑板的性能优势。综述了铜石墨滑板性能的研究现状,包括滑板的导电性能、摩擦磨损性能和冲击韧性的研究。讨论了铜石墨复合材料滑板的发展动向。

激光表面熔覆在机车受电弓滑板材料中的应用

铝合金激光表面熔覆可以获得兼有铝合金材料特性和功能合金粉末特性的材料,通过铝合金熔覆方法和结果讨论,论述了铝合金激光熔覆技术在受电弓滑板中应用的可行性及开发方法,为受电弓材料选择提供一种新的思路。

电力机车受电弓滑板材料的发展

随着电力机车的发展,运行速度不断加快,对受电弓滑板材料的要求日益提高,同时也不断地促进了电力机车受电弓滑板材料的发展。现介绍国内外电力机车受电弓滑板材料的发展历程,并根据我国电气化铁路的发展趋势,参照国外高速列车用受电弓滑板材料,展望我国今后电力机车受电弓滑板材料的发展方向。

石墨粉表面化学镀铜工艺研究

用化学镀的方法在石墨粉表面镀覆铜层,以解决Cu/C受电弓滑板制造中的界面问题并提高其综合性能。试验结果表明,采用优化工艺可以得到平均厚度约7.1μm的镀铜层,改善了铜碳界面的相溶性。另外还论述了预处理过程以及主盐、还原剂、温度、装载量对施镀过程的影响。

高速受电弓滑板摩擦机理及石墨基纯碳滑板

从高速列车受电弓滑板与接触网的接触导线之间摩擦机理分析着手,研究摩擦副的机械磨损和电磨损机理,分析现有电力机车受电弓滑板存在的缺陷,指出高速列车滑板材料的最佳选择。

炭化温度对层状结构受电弓滑板性能的影响

研究了不同的炭化温度对层状结构受电弓滑板性能的影响。将受电弓滑板在400、600、800℃的氮气气氛中进行热处理,通过测试受电弓滑板的密度、耐温性、导电性、抗冲击性和耐磨性能,讨论了炭化温度对其性能的影响;利用SEM观察磨损表面,分析磨损机理。结果表明层状结构受电弓滑板的密度随炭化温度的升高而减小;当炭化温度高于600℃时,受电弓滑板表现出良好的耐温性。炭化提高了材料的导电性,但冲击强度和耐磨性随炭化温度的升高而降低;炭化温度较低时,受电弓滑板的磨损机制为粘着磨损为主,当炭化温度较高时,磨粒磨损和粘着磨损成为主要的磨损形式;确定最佳炭化温度为600℃,该温度下炭化处理后具有较好的综合性能,符合TB/T 1842.2-2002标准的相关规定。

石墨粉化学镀铜工艺的研究

为解决受电弓滑板制造过程中的Cu／C界面问题，以硫酸铜为主盐，锌粉为还原剂，利用化学镀的方法在石墨粉表面镀覆铜层。研究了主盐、冰乙酸质量浓度、镀覆温度和时间等因素对化学镀铜的影响。实验结果表明，在硫酸铜质量浓度为60g／L、锌粉24g／L、冰乙酸14～18mL／L、镀覆时间为40min、温度为35℃的条件下得到的镀层均匀、致密且与石墨粉呈锯齿状紧密结合。