高速铁路新材料AdvancedMaterialsofHighSpeedRailway第2卷第1期2023年2月Vol.2No.1February2023含金属碳/碳复合材料滑板在高速动车组上的应用研究宋文彬1，逯雨海2，徐相生2，吕传胜2，金龙1（1.中国铁路上海局集团有限公司，上海200071；2.杭州卓导新材料有限公司，杭州311103）摘要：浸金属碳滑板因其优异的导电性、耐磨性应用于部分300km/h以上动车组，但在使用过程中存在崩边、掉块的现象。碳纤维以其高强度、高导电等特性，被引入碳、铜基体，形成了含金属碳/碳复合材料。研究了含金属碳/碳复合材料滑板在动车组上的应用，并与浸金属碳滑板进行了比较。结果表明：与浸金属碳滑板相比，含金属碳/碳复合材料滑板具有质量轻、抗冲击性能好的特性，在使用过程中，未出现崩边、掉块现象，使用寿命较浸金属碳滑板更长。含金属碳/碳复合材料滑板能更好地适应CR450动车组高速、大电流的使用工况。关键词：动车组；滑板；碳/碳复合材料；浸金属碳；使用寿命中图分类号：TB332；U264.3+4文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.2097-0846.2023.01.005滑板从接触网上取电并向电力机车传输电能，是电力机车的核心部件。滑板的材质经历了从纯金属、粉末冶金到纯碳、浸金属碳的变迁。如今，纯碳和浸金属碳成为电力机车滑板的主流材质[1-2]。相比于纯碳，浸金属碳具备更低的电阻、更高的冲击韧性，特别是在西部风沙天气、冬季冰冻环境下，有着更为优异的使用性能，这使浸金属碳滑板得到了广泛应用。浸金属碳滑板在使用的过程中存在崩边、掉块的现象[3]。崩边的碳条边缘尖锐，损伤接触线，增大接触线的维护量，降低接触线的使用寿命；日常检修中须对碳条进行修整，降低碳条边缘锋利程度，这大大增加了日常检修工作量。因此，亟待开发一种性能更优异的滑板。含金属碳/碳复合材料是一种以碳纤维为增强体，碳为基体，并添加金属的复合材料，成分和浸金属碳材料一致，具备高导电的特性。同时，因添加有碳纤维，材料冲击韧性显著提高[4-5]。自20世纪90年代起，日本开始研究含金属碳/碳复合材料，到2010年，含金属碳/碳复合材料滑板批量应用于80%的相模铁路、京王铁路列车[6-7]。在实际应用中，含金属碳/碳复合材料表现出耐磨、不易缺损等优异特性，成为新一代滑板的研究热点[8-9]。本文介绍了含金属碳/碳复合材料滑板在300km/h高速动车组上的应用。1高速动车组用滑板的结构及服役工况1.1滑板结构滑板主要由碳条、铝托架、ADD气道、ADD气道接口等组成，典型结构示意见图1...
