本發(fā)明涉及高速列車的受電弓滑板技術領域，更具體地，涉及一種碳纖維增強碳基受電弓滑板。
背景技術：
電力機車受電弓滑板作為高速列車獲取能量的關鍵集電元件，占據(jù)著“咽喉”的重要部件，其良好的服役性能是保障高速列車安全、可靠運行的重要條件。隨著列車運行速度的不斷提高以及電流傳輸密度的不斷增大，弓網(wǎng)系統(tǒng)沖擊振動加劇，弓網(wǎng)電弧頻發(fā)，導致滑板材料異常磨耗甚至斷裂，造成列車發(fā)生故障。目前，研發(fā)高導電、強耐磨、自潤滑的高性能受電弓滑板也成為世界各國鐵路建設者非常重要的研究課題。而我國目前受電弓滑板仍然主要依賴進口，因此亟待生產(chǎn)具有自主知識產(chǎn)權的受電弓滑板。
粉末冶金滑板具有較高的機械強度和優(yōu)良的導電性，但由于導線與粉末冶金滑板的材質(zhì)相似，其對導線的磨損仍十分嚴重。雖然純碳滑板可以減少對導線的磨耗量，但機械強度較低，運行過程中易出現(xiàn)斷裂、掉塊等現(xiàn)象。而浸金屬滑板集中了碳滑板和金屬滑板的優(yōu)點，既具有粉末冶金滑板機械強度高、導電性能優(yōu)良的特點，又具有純碳滑板對導線磨耗小、滅電弧性強的優(yōu)點。但是其抗沖擊能力仍然較差，且工藝復雜，生產(chǎn)成本較高。
還有一種碳纖維增強碳基受電弓滑板，由于碳纖維與銅的浸潤性差，且在高溫下二者既不互溶又不反應，存在粘結性不好的問題。
技術實現(xiàn)要素：
鑒于現(xiàn)有技術的以上不足，本發(fā)明的目的是提供一種鍍銀碳纖維增強碳基滑板，用銀粉對碳纖維進行表面改性，從而提高碳纖維與碳基體的界面結合力與自潤滑性，提高導電能力。
本發(fā)明的一種鍍銀碳纖維增強碳基受電弓滑板，主要組成的配比以重量百分比計：銅網(wǎng)10％～15％，鍍銀碳纖維布15％～20％，短切碳纖維3％～10％，改性酚醛樹脂25％～35％，鱗片狀石墨20％～30％，銅粉2％～5％，丁腈橡膠2％～5％,其制備方法如下：
a.將碳纖維布進行預處理；
b.反應器中，將銀氨溶液緩慢加入到22.5～25g/l葡萄糖和2.0～2.5g/l的酒石酸以及50～100ml/l的乙醇組成的還原液中混合成鍍液，將步驟a預處理的碳纖維布置于鍍液施鍍,溫度20℃，施鍍時間10～20分鐘后，取出，烘干得到表面鍍覆良好的鍍銀碳纖維布；
c.將改性酚醛樹脂、鱗片狀石墨、銅粉的總量的1/3～2/3與丁腈橡膠、無水乙醇混合后，均勻涂覆鍍銀碳纖維布上，10-20℃烘干；
d.將改性酚醛樹脂、鱗片狀石墨、銅粉的剩余量與短切碳纖維、無水乙醇混合均勻，10-20℃烘干成糊狀混合物；
e.將步驟d烘干后的糊狀混合物裁剪填充模具中底部,其上覆蓋銅網(wǎng)，再將步驟c烘干后的已涂覆鍍銀碳纖維布裁剪填充模具中，在170～200℃的溫度以及600～800mpa壓力下進行60～100分鐘的模壓，成型為滑板；
f.將滑板在燒結爐中燒結,溫度為700～800℃、燒結保溫60～80分鐘；
g.將燒結后的滑板放入浸漬罐中，60℃時，用改性酚醛樹脂乙醇溶液浸漬，保溫60～80分鐘最后10-20℃烘干，再進行180～200℃的復壓固化，得到目標物鍍銀碳纖維增強碳基受電弓滑板。
本發(fā)明的鍍銀碳纖維增強碳基受電弓滑板,其中，所述的短切碳纖維長度為1～5mm，所述的改性酚醛樹脂粒度為40～60μm；所述的銅粉的純度達到99.5％，粒度為70～75μm。
本發(fā)明的鍍銀碳纖維增強碳基受電弓滑板，其中，所述的施鍍時間10分鐘。
本發(fā)明的鍍銀碳纖維增強碳基受電弓滑板，其中，所述的碳纖維布預處理，包括：
(1)去膠：將碳纖維布原料在室溫下放入丙酮中浸泡；
(2)除油：將步驟(1)得到的碳纖維布在無水乙醇中進行浸泡；
(3)粗化：將步驟(2)的碳纖維布放入濃硫酸或濃硝酸中浸泡；
(4)敏化：將步驟(3)得到的碳纖維布放入20-25g/lsncl2溶液中反應；
(5)活化：將步驟(4)得到的碳纖維布放入20-25g/lpbcl2溶液中，并且保持溫度為40～50℃。
本發(fā)明的鍍銀碳纖維增強碳基受電弓滑板通過加入銀元素增強了碳纖維與各組分之間的粘接性和界面結合強度，改善滑板自潤滑性，同時利用銀優(yōu)于銅的導電性和導熱性，能夠提高滑板電導率和導熱性，進一步加強受電弓在高速鐵路中的服役性能，延長使用壽命。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的鍍銀碳纖維增強碳基受電弓滑板制備的流程圖。
具體實施方式
結合本發(fā)明中附圖的各個流程，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行詳細、具體的闡述。
本發(fā)明的鍍銀碳纖維增強碳基受電弓滑板的制備方法，包括以下步驟：
a.對碳纖維布進行預處理：在此步驟中，先在室溫下將一定尺寸的碳纖維布放入適量丙酮中去膠，5分鐘后取出，洗凈烘干；在無水乙醇中浸泡5～8分鐘除油后，取出洗凈；將除油后的碳纖維布放入濃硫酸中進行粗化處理，浸泡15分鐘取出；將粗化后的碳纖維布進行敏化，在室溫下放入20-25g/lsncl2溶液中反應10分鐘；再放入40～50℃下的20-25g/lpbcl2溶液中，浸泡10～15分鐘后得到預處理的碳纖維布。
b.對預處理好的碳纖維布進行化學鍍銀：反應器中，將1升銀氨溶液緩慢加入到22.5～25g/l葡萄糖和2.0～2.5g/l的酒石酸以及50～100ml/l的乙醇組成的1升還原液中混合成鍍液，將適量的預處理碳纖維布置于鍍液施鍍,溫度20℃，施鍍時間10～20分鐘后，取出，烘干得到表面鍍覆良好的鍍銀碳纖維布，銀氨溶液由10.5g/l的硝酸銀試劑和100ml/l的氨水以及10g/l氫氧化鈉溶液組成；
c.將改性酚醛樹脂(山東圣泉新材料股份有限公司，型號pf6218)、鱗片狀石墨(成都炭素有限責任公司)、銅粉總量的1/3～2/3與丁腈橡膠、無水乙醇混合后，均勻涂覆在預處理好的鍍銀碳纖維布上，10-20℃烘干；
d.將改性酚醛樹脂、鱗片狀石墨以及銅粉的剩余量與短切碳纖維、無水乙醇混合均勻，10-20℃烘干成糊狀混合物；
短切碳纖維的長度為1～5mm；改性酚醛樹脂粒度為40～60μm；銅粉的純度達到99.5％，粒度為70～75μm。其中，碳纖維來自四川駿瑞碳纖維材料有限公司。
e.將步驟d烘干后的糊狀混合物裁剪填充入1200mm×50mm×150mm模具中底部,其上覆蓋孔徑為3.2mm×6.3mm,厚度為0.5mm銅網(wǎng)，再將步驟c烘干后的已涂覆鍍銀碳纖維布裁剪填充模具中，在170～200℃的溫度以及600～800mpa壓力下進行60～100分鐘的模壓，成型為滑板；
f.在燒結爐中，將滑板燒結,溫度為700～800℃、燒結保溫60～80分鐘；
g.將燒結后的滑板放入浸漬罐中，60℃時，用改性酚醛樹脂乙醇溶液浸漬，保溫60～80分鐘最后10-20℃烘干，再進行180～200℃的復壓固化，得到鍍銀碳纖維增強碳基受電弓滑板。
進一步地，本發(fā)明的鍍銀碳纖維增強碳基受電弓滑板，主要組成的重量百分數(shù)含量如下：銅網(wǎng)10％～15％，鍍銀碳纖維布15％～20％，短切碳纖維3％～10％，改性酚醛樹脂25％～35％，石墨20％～30％，銅粉2％～5％，丁腈橡膠2％～5％。
本發(fā)明中原料都是市售商品。顯然所描述的實施方案僅是本發(fā)明一個實施例，但這些實施例僅是范例性的，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。