CN101519570B - 一种高速电力机车受电弓整体碳滑板用耐高温导电胶 - Google Patents
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Abstract
一种高速电力机车受电弓整体碳滑板用耐高温导电胶，属铁路车辆重要零部件领域，包括粘结剂、导电材料，粘结剂是耐150℃以上的耐高温粘结剂，所述的耐高温粘结剂是有机硅改性酚醛缩醛胶或多官能环氧树脂胶，导电材料是40-100目的铜网，以胶-铜网-胶三明治形式粘接，用于高速、重载大电流电力机车受电弓整体碳滑板的生产，具有高温下强度高、粘接电阻稳定、能有效消除整体碳滑板热膨胀产生的内应力等优点，是一种理想的高速电力机车受电弓整体碳滑板用导电胶。
Description
技术领域
本发明属铁路车辆重要零部件领域，涉及一种高速电力机车整体碳滑板用的耐高温导电胶。
背景技术
随着科学技术的进步，材料零部件在高温、高压、高速场合的应用也越来越多，已通车的京津城际铁路和正在建设的京沪高速铁路的动车组时速都在300公里以上，要实现高速运行就必须具有大功率的牵引系统，普通列车所需牵引功率在2000-3000千瓦，如果列车运行速度要达到每小时300公里以上，高速列车牵引功率需要10000千瓦左右，因此高速电力机车受电弓滑板的受流量要比普通电力机车受电弓要高三倍多，就需要经受更高的温度。
目前，常用的导电胶都是以大量铜粉为填料，再配以粘结剂。当用于高速电力机车受电弓整体碳滑板时，以铜粉为导电材料的导电胶就要选择一种兼具耐高温(＞150℃)高强度、无溶剂的粘结剂就极其困难，此外炭材料的线胀系数(2-3×10-6)与铝合金的线胀系数(2.4×10-5)相差10多倍，因此在高温下会产生巨大的内应力，在150℃加热1小时后，会使整体滑板的粘接电阻成倍增大，甚至会使滑板开裂。
发明内容
本发明正是为了克服上述不足，提供一种高速电力机车受电弓整体碳滑板用导电胶，该导电胶采用耐高温粘结剂，以铜网为导电材料，呈胶-铜网-胶三明治形式胶接，不仅耐高温强度，经高温考核后(150℃加热1小时)电阻率稳定，而且能有效消除因膨胀系数巨大差异而产生的内应力。具体是这样实施的：一种高速电力机车受电弓整体碳滑板用耐高温导电胶，包括粘结剂、导电材料，其特征在于粘结剂是耐150℃以上的耐高温粘结剂，所述的耐高温粘结剂是有机硅改性酚醛缩醛胶或多官能环氧树脂胶，导电材料是40-100目的铜网，以胶-铜网-胶三明治形式粘接。
有机硅改性酚醛缩醛胶是单组份高温固化胶，胶液含有溶剂，每次涂胶后需要凉干处理，操作比较简单但施工时间稍长，其特点是与铝合金的粘结强度大于与炭滑板的粘结强度，耐温高、短时可耐300℃高温。
采用环氧树脂胶的特点是与炭滑板的粘结强度大于与铝合金的粘结强度。多官能环氧树脂胶是多官能环氧树脂与2-甲基4-乙基咪唑的组合物，操作方便固化温度稍低，但使用期较短约4小时左右，多官能环氧树脂与2-甲基4-乙基咪唑的质量配比为100∶6-10。
本发明中多官能环氧树脂选用四官能和三官能环氧树脂的混合树脂，四官能环氧树脂粘度大，常温下涂胶操作困难，但粘结强度较高，三官能环氧树脂粘度小，常温下操作方便，但粘结强度较小，故将四官能与三官能混合使用，四官能环氧树脂与三官能环氧树脂的质量配比为100∶10-50，最好为100∶20-30。
本发明采用的铜网是40-100目的紫铜网，按整体炭滑板的长度和宽度裁剪后使用。
本发明导电胶采用耐高温粘结剂，以铜网为导电材料，呈胶-铜网-胶三明治形式胶接，用于高速、重载大电流电力机车受电弓整体碳滑板的生产，具有高温下强度高、粘接电阻稳定、能有效消除整体碳滑板热膨胀产生的内应力等优点，是一种理想的高速电力机车受电弓整体碳滑板用导电胶。性能如下表：
具体实施方式
实施例1，一种高速电力机车受电弓整体碳滑板用耐高温导电胶，以市购204有机硅改性酚醛缩丁醛胶作耐高温粘结剂，导电材料选用100目紫铜网，将市购204有机硅改性酚醛缩丁醛胶在铝托架和炭滑板的粘结面上涂胶三次，每次涂胶后凉干15-20分钟，然后在中间夹上100目紫铜网后合拢固化，即形成了胶-铜网-胶三明治形式的粘接。
实施例2，一种高速电力机车受电弓整体碳滑板用耐高温导电胶，以多官能环氧树脂胶作耐高温粘结剂，导电材料选用40目的紫铜网，多官能环氧树脂胶的配方如下：
四官能环氧∶三官能环氧＝100∶20(质量比)
环氧树脂∶2-甲基4-乙基咪唑＝100∶8(质量比)
将调配好的环氧树脂胶在铝托架和炭滑板上涂胶，涂胶量为250-300g/m2，中间夹上40目的紫铜网后合拢固化，形成胶-铜网-胶三明治形式的粘接。
实施例3，参考实施例2，导电材料选用60目的紫铜网，多官能环氧树脂胶的配方如下：
四官能环氧∶三官能环氧＝100∶10(质量比)
环氧树脂∶2-甲基4-乙基咪唑＝100∶6(质量比)
实施例4，参考实施例2，导电材料选用80目的紫铜网，多官能环氧树脂胶的配方如下：
四官能环氧∶三官能环氧＝100∶30(质量比)
环氧树脂∶2-甲基4-乙基咪唑＝100∶10(质量比)
实施例5，参考实施例2，导电材料选用50目的紫铜网，多官能环氧树脂胶的配方如下：
四官能环氧∶三官能环氧＝100∶50(质量比)
环氧树脂∶2-甲基4-乙基咪唑＝100∶7(质量比)
Claims (5)
1.一种高速电力机车受电弓整体碳滑板用耐高温导电胶，由粘结剂、导电材料组成，其特征在于粘结剂是耐150℃以上的耐高温粘结剂，所述的耐高温粘结剂是有机硅改性酚醛缩醛胶或多官能环氧树脂胶，导电材料是40-100目的铜网，以胶-铜网-胶三明治形式粘接。
2.根据权利要求1所述的耐高温导电胶，其特征在于多官能环氧树脂胶是多官能环氧树脂与2-甲基4-乙基咪唑的组合物，多官能环氧树脂与2-甲基4-乙基咪唑的质量配比为100∶6-10。
3.根据权利要求2所述的耐高温导电胶，其特征在于多官能环氧树脂是四官能和三官能环氧树脂的混合树脂，四官能环氧树脂与三官能环氧树脂的质量配比为100∶10-50。
4.根据权利要求3所述的耐高温导电胶，其特征在于四官能环氧树脂与三官能环氧树脂的质量配比为100∶20-30。
5.根据权利要求1所述的耐高温导电胶，其特征在于导电材料是40-100目的紫铜网。
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