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我公司利用石墨烯制備碳滑板

大同新成新材料股份有限公司利用石墨烯增強炭基復合材料來制備生產受電弓碳滑板材料項目


 人類社會的發展歷程,是以材料為主要標志的。經歷了石器時代,鐵器時代,半導體材料的硅時代后,人類正逐漸步入以炭/炭復合材料、納米碳管、石墨烯為代表的炭材料時代。石墨烯是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新型炭材料。石墨烯堪稱是人類已知的強度高,導電性、導熱性好的物質,所以它將擁有眾多令人神往的發展前景。石墨烯的出現在科學界激起了巨大的波瀾。石墨烯具有非同尋常的導電性能、超出鋼鐵數十倍的強度和極好的透光性,它的出現有望在現代電子科技信息領域引發一輪革命。****各國無一不把它作為關鍵材料來競相發展,國際上稱為“黑色爭奪戰”。

 電力機車受電弓碳滑板是為高鐵、動車和客貨電力機車提供動力的一個“咽喉”部件。其主要功能為:電力機車通過車頭上受電弓的**上部,直接與接觸電網導線接觸,為電力機車提供動力,并在自然環境中工作。由于在運行中與接觸電網導線不斷產生摩擦和沖擊,所以這一部件是一種需要經常更換的消耗性部件。公司瞄準這一市場契機,加大研發力度,于2014年致力于此項目的研究與開發。受電弓碳滑板的關鍵組成部份碳滑條的選用有嚴格的性能指標要求:即合適的電阻率和接觸電阻;足夠的機械強度;良好的減磨性及自潤滑性;良好的耐熱、耐電弧性和一定的耐磨性。目前現有技術的受電弓碳滑板中主要是添加加了硫磺、氮化硼、氯化鈣粉等化學制劑,其體積密度、機械強度和可靠性等性能指標不太理想,性能指標偏低,使用壽命較短。

 針對現有技術的缺陷,在湖南大學和大同大學等科研院所炭材料專家的幫助下,項目組提出了利用石墨烯增強炭基復合材料來制備生產受電弓碳滑板材料。該復合材料綜合了炭材料的優異電學性能和石墨烯增強復合材料優異的力學性能,導電性、導熱性及耐摩擦磨損等性能,經過多次的科學實驗,**終確定了受電弓碳滑板材料的工藝配方與技術路線,所得產品經測試,各項指標明顯均優于TJ/CL 328-2014動車組碳滑板中關于碳條性能的指標要求。

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