CN1793408A

CN1793408A - 一种电力机车受电弓滑板材料及其制备方法

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Publication number: CN1793408A
Application number: CN 200510136765
Authority: CN
Inventors: 姚广春; 刘宜汉; 杨连威; 罗洪杰
Original assignee: Northeastern University China
Current assignee: Northeastern University China
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2025-12-30
Also published as: CN100342054C

Abstract

一种电力机车受电弓滑板材料及其制备方法，以铜粉为基体，以镀铜碳材料粉体为减摩、耐磨剂，以镀铜碳纤维为增强剂，以铅、铁、铬、镧金属粉体为添加剂，将所有组分混合均匀并模压成型，再经烧结即可得到受电弓滑板材料。本发明制备的受电弓滑板材料具有电阻率低、抗冲击韧性强、摩擦系数小等特点，综合性能良好，可以在室温～300℃范围内作为自润滑材料使用。同时制备工艺简单，工艺过程容易控制，并且无污染，适于进行大批量生产。该滑板材料不仅适合于制作电力机车的受电弓滑板，还可用于制作无轨电车的受电滑块和其他集电用的产品。

Description

一种电力机车受电弓滑板材料及其制备方法

技术领域：本发明涉及碳纤维增强的碳铜复合材料及其制备方法，这种碳铜复合材料可用于制作电力机车的受电弓滑板，属于一种交通运输车辆使用的配件；制备该碳铜复合材料的方法涉及碳颗粒表面化学镀覆金属、碳纤维表面电化学镀覆金属和粉末冶金制取复合材料技术领域。

背景技术：目前在轨道交通运输中普遍采用电力机车作为牵引装置，电力机车上的受电弓滑板是的重要集电元件。公知的受电弓滑板材料及其制备方法有以下几种：

1、纯金属材料滑板

该类滑板采用钢、铜等材料加工制成，是我国20世纪60年代电力机车使用的受电弓滑板产品。该类滑板机械强度高，集电容量大，耐磨性和导电性都较好。但是，由于滑板和导线材质相近，与接触网导线亲和力强，加之无自润滑性能，所以对接触网导线磨耗十分严重，已经被限制使用。

2、粉末冶金复合材料滑板

粉末冶金滑板分为铁基和铜基两类。铁基的适用于钢铝导线，铜基的适用于铜导线。粉末冶金滑板以金属铁、铜粉末为基本成分，添加一些润滑成分，如碳、铅和二硫化钼等硫化物，通过机械混合，使各种成分均匀化。利用液压机将混料模压成型，然后将毛坯高温烧结，烧结后浸入润滑油，最后机加工成型。粉末冶金滑板机械强度高，抗冲击性好，有较好的导电性、耐电弧性以及较低的固有电阻，耐热性高，热传导性良好，耐磨性和减磨性好，有一定的自润滑性能，电腐蚀性较小，使用寿命较长。然而，由于粉末冶金滑板材料是金属体，和导线材质差不多，所以粉末冶金滑板对导线磨耗比较严重。

3、碳材料滑板

碳材料滑板可用如下方法制造：将一定比例的沥青焦、石油焦、石墨粉、炭黑或硬碳在混料机中混合均匀，然后加入一定量的煤焦油沥青，搅拌成炭糊状，然后将炭糊挤压成型；成型坯料在高温保护性气氛烧结炉内焙烧；向焙烧制品中浸渍高温煤油焦沥青；浸渍后进行固化处理制得滑板坯料；最后对所制取的坯料进行机加工整形。向滑板中浸渍高温沥青既可以降低滑板的孔隙率，使滑板吸水率低于2％，达到封孔和防水的目的，增加阴雨潮湿天气下的使用寿命，还可以提高滑板的综合机械性能。碳材料滑板本身就是很好的润滑剂，自润滑性能和减磨性能好，对接触网导线磨损小，滑动时电磁噪声小，且耐高温，不易和接触网导线发生焊附现象。碳滑板在与铜接触网导线摩擦时可以在导线上形成一层碳膜，大大改善了导线的磨耗状况。但是碳滑板机械强度低，耐冲击性差，运行中遇到导线硬点容易造成滑板折断和破裂，使用寿命低。特别是在雨季和潮湿地区，易局部拉沟，常出现弓网事故。另外，碳滑板固有电阻大，集电容量小，接触温度高，有可能引起导线过热氧化，烧成连续麻坑，加速导线磨耗。碳滑板粉末还会污染机车绝缘子和接触网绝缘子，造成绝缘子发生放电现象，引起击穿。

4、浸金属碳材料滑板

浸金属碳材料滑板基本制造方法如下：先制成碳滑板坯料，然后向坯料中浸渍熔融金属，形成坚硬的网状骨架，达到提高滑板强度、耐冲击性、耐磨性和延长使用寿命的目的。用于浸渍的金属必须具有机械强度高、耐磨、导热率高、耐腐蚀的特点，且在熔融状态下粘度小，流动性好，一般选用锡、锑、铜铅合金或巴氏合金。浸金属碳滑板既具有粉末冶金滑板机械强度高、电阻率小的特点，又具有碳材料滑板对导线磨耗小、在导线摩擦表面易形成润滑膜和熄弧性强的优良性能。该滑板是铜导线区段较为理想的受电弓滑板。但这类滑板抗冲击韧性差，使用过程中易出现掉块现象。

为了解决上述受电弓滑板在使用方面的不足，相继出现了一些改进方法。

公开号为CN1178745A的发明专利申请公开了一种电力机车用碳-碳复合材料受电弓滑板。该滑板以镀铜碳粉末为基体材料，采用短碳纤维作为增强剂，并用热固性树脂作为粘结剂，采用湿态混合或干态混合的方法，将原料充分混合，然后进行冷压和热压成型。该滑板具有优异的摩擦磨损性能，但是冲击韧性差，电阻率高。

公开号为CN1265429A的发明专利申请公开了一种连续长碳纤维增强碳铜复合材料受电弓滑板，该发明是对上述电力机车用碳-碳复合材料受电弓滑板发明专利的一种改进。该发明以镀铜复合粉料为基体骨料，复合粉料包括铜、石墨、焦炭、炭黑等碳质材料，铅、锡等金属粉末以及粘结剂等，以连续长碳纤维作增强剂，将原料充分混合后进行冷压，在冷压过程中加入连续长碳纤维，然后再进行热压或热挤压成型处理。该滑板虽然具有良好的摩擦磨损性能，但是冲击韧性依旧不足，电阻率偏高。

发明内容：本发明的目的是针对上述改进后的受电弓滑板仍然存在的不足，提出一种新型受电弓滑板材料及其制备方法。

本发明的技术方案如下：以铜粉为基体，以镀铜碳材料粉体、镀铜碳纤维为改性组分，以铁、铬、铅、镧的混合粉体为添加剂，将所有组分混合均匀并模压成型，再经烧结即可得到受电弓滑板材料。

铜具有优良的导电性能，使用铜粉的目的在于增强滑板材料的导电性能。本发明使用的铜粉粒度范围为43～89μm，铜粉在总组分中所占的质量百分含量为62～86wt％；碳材料具有良好的减磨、耐磨性能，本发明使用的镀铜碳材料可以是镀铜的石墨、碳黑或焦炭，其粒度为43～89μm，在总组分中所占的质量百分含量为10～24wt％；碳纤维不仅具有良好的减磨、耐磨特性，还能够提高复合材料的冲击韧性。本发明使用的镀铜碳纤维可以是镀铜聚丙烯腈型碳纤维、沥青基碳纤维或石墨碳纤维，其纯度大于99％，直径6～7μm，在总组分中所占的质量百分含量为1～6wt％；铁、铬、铅、镧金属粉末添加剂具有优化铜基组织，细化晶粒，提高铜基材料耐磨性能等作用，其中铅粉的添加量占总组分的质量百分含量为2～8wt％，铁粉为0.02～0.04wt％，铬粉为0.008～0.02wt％，镧粉为0.002～0.01wt％。因此，本发明的滑板材料属于一种复合材料，这种含有铜、碳材料、碳纤维、金属粉末的复合材料具有良好的导电性、耐磨性和冲击韧性。

为克服因碳铜界面结合强度很差而给碳铜复合材料的性能带来不良影响的问题，在碳材料和碳纤维的表面上先镀铜，然后再将它们与铜粉等混合，这样碳铜材料由原来的碳铜接触变为铜铜接触，碳铜复合材料的界面结合强度得以提高。

但是，在对碳材料、碳纤维镀铜时存在较大的困难。表现为对碳材料镀铜时仅能使部分碳材料镀上铜，并且镀铜速度很慢。对一束含有大量单丝的碳纤维束镀铜时，仅能使一束碳纤维的外表面镀上铜，碳纤维束的里面镀不上铜，存在所谓的“黑心”问题。本发明对碳材料粉末镀铜难的解决方法是：用锌粉还原铜的盐溶液，采用长链烷基脂肪酸钠，醋酸作为分散剂，以化学镀铜的方式使全部碳材料粉末都镀上铜，并且镀铜速度很快。对碳纤维镀铜难的解决方法是：用焦磷酸盐为溶液，采用柠檬酸铵、二氧化硒、OP-21为添加剂，以电镀铜的方式对碳纤维束镀铜，能够使全部碳纤维单丝都镀上铜，并且镀铜速度很快。

制备受电弓滑板材料的工艺过程和工艺条件如下：

第一步制备镀铜碳材料和镀铜碳纤维。

制备镀铜碳材料方法：配制质量百分含量为3～10wt％的铜的盐溶液(以wt％表示质量百分数)，向该溶液中加入2～10wt％处理过的碳材料粉末，搅拌溶液2～6分钟后再加入0.5～4.3wt％锌粉；然后将十二烷基脂肪酸钠和醋酸钠加入到铜的盐溶液之中，加入量为0.1～0.2wt％，之后搅拌3～8分钟。碳材料镀铜后用去离子水清洗干净，并用0.013～0.105wt％苯并三氮唑溶液进行钝化处理，以防止碳材料上的铜被氧化；最后将钝化处理后的镀铜碳材料粉末放在真空干燥箱中烘干。镀铜碳材料粉末中铜的含量范围在4～40wt％之间。

制备镀铜碳纤维方法：将配制好的Cu₂P₂O₇和K₄P₂O₇的混和溶液倒进电镀池中，其中Cu₂P₂O₇的质量百分含量为5～12wt％，K₄P₂O₇的质量百分含量为30～45wt％；接着调节镀液的pH值为8～9，以柠檬酸铵、二氧化硒和OP-21为添加剂，加入量为0.004～0.01wt％。电镀时阳极为紫铜，阴极为碳纤维，调节直流电源的电压，使电流强度为0.8～1.8A。电镀结束后用去离子水清洗镀铜碳纤维，放在真空干燥箱中烘干。镀铜碳纤维中铜的含量范围在4～20wt％之间。

第二步混料

称取所需的铜粉、镀铜碳材料、镀铜碳纤维和铁、铬、铅、镧的金属粉末，其中铜粉的质量百分含量为62～86wt％，镀铜碳材料为10～24wt％，镀铜碳纤维为1～6wt％，铅粉为2～8wt％，铁粉为0.02～0.04wt％，铬粉为0.008～0.02wt％，镧粉为0.002～0.01wt％，然后进行混料，混料时间为0.5～4h。

第三步模压成型

受电弓滑板材料采用模压法压制成型。将混和均匀的物料放入模具之中，并压制成型。压制压力为200～400MPa，保压时间为1～10min。

第四步烧结

对所压制的试样进行烧结处理，烧结温度为800℃～950℃，保温时间3～8h，即可获得受电弓滑板材料。

本发明制备的受电弓滑板材料具有电阻率低、抗冲击韧性强、摩擦系数小等特点，综合性能好，可以在室温～300℃范围内作为自润滑材料使用；同时制备工艺简单，工艺过程容易控制，并且无污染，适于进行大批量生产。下表是用本发明制备的受电弓滑板与国内外同种产品、申请专利制品的比较结果。

滑板类型	电阻率/(μΩ·m)	冲击韧性/(J/cm²)	摩擦系数	备注
滑板类型	电阻率/(μΩ·m)	冲击韧性/(J/cm²)	摩擦系数	备注	自制受电弓滑板	0.20	3.40	0.08	采用本发明滑板材料制备
国产碳滑板	17.6	0.32	0.22	产品编号C₂₆	自制受电弓滑板	0.20	3.40	0.08	采用本发明滑板材料制备
国产碳滑板	17.6	0.32	0.22	产品编号C₂₆	国产浸金属碳滑板	5.4	0.78	0.12	产品编号C_26p
国产碳纤维滑板	6	3.8	/	溢扬墨根集团的JM-1	国产浸金属碳滑板	5.4	0.78	0.12	产品编号C_26p
国产碳纤维滑板	6	3.8	/	溢扬墨根集团的JM-1	德国浸金属碳滑板	13	1.24	0.10	产品编号Rh82Mb
日本碳滑板	9	1.10	0.13	产品编号MC	德国浸金属碳滑板	13	1.24	0.10	产品编号Rh82Mb
日本碳滑板	9	1.10	0.13	产品编号MC	短碳纤维滑板	2.8	0.44	/	公开号为CN1178745A的发明专利申请
长碳纤维滑板	8.5	1.33	/	公开号为CN1265429A的发明专利申请	短碳纤维滑板	2.8	0.44	/	公开号为CN1178745A的发明专利申请

注：以上数据为测量值的平均值。

附图说明：图1是本发明电力机车受电弓滑板材料的制备工艺流程图；图2是本发明制备的受电弓滑板的主要性能指标。

具体实施方式：下面结合实施例对本发明的技术内容做进一步的详细说明。

实施例1：

第一步制备镀铜石墨粉和聚丙烯腈型镀铜碳纤维。

制备镀铜石墨粉方法：配制质量百分含量为3wt％的硫酸铜溶液，向该溶液中加入粒度为43μm、质量百分含量为2wt％处理过的石墨粉，搅拌溶液2分钟后再加入0.5wt％的锌粉；然后再将十二烷基脂肪酸钠和醋酸钠加入到硫酸铜溶液之中，加入量为0.1wt％，十二烷基脂肪酸钠和醋酸钠的质量比为1∶10，之后搅拌3分钟。石墨粉镀铜后用去离子水清洗干净，并用0.013wt％苯并三氮唑溶液进行钝化处理；最后将钝化处理后的镀铜石墨粉放在真空干燥箱中烘干。镀铜石墨粉中铜的含量为19wt％。

制备聚丙烯腈型镀铜碳纤维方法：将配制好的Cu₂P₂O₇和K₄P₂O₇的混和溶液倒进电镀池中，其中Cu₂P₂O₇的质量百分含量为5wt％，K₄P₂O₇的质量百分含量为30wt％；接着调节镀液的pH值为8～9，以柠檬酸铵、二氧化硒和OP-21为添加剂，加入量为0.004wt％，柠檬酸铵、二氧化硒和OP-21三者的质量之比为10∶0.4∶0.2。电镀时阳极为紫铜，阴极为聚丙烯腈型碳纤维，调节直流电源的电压，使电流强度为0.8A。电镀结束后用去离子水清洗镀铜碳纤维，放在真空干燥箱中烘干。聚丙烯腈型镀铜碳纤维中铜的含量为4wt％。

第二步混料

称取所需的铜粉、镀铜石墨粉、聚丙烯腈型镀铜碳纤维和铁、铬、铅、镧的金属粉末，其中铜粉的质量百分含量为86wt％，镀铜石墨粉为10.97wt％，聚丙烯腈型镀铜碳纤维为1.0wt％，铅粉为2wt％，铁粉为0.02wt％，铬粉为0.008wt％，镧粉为0.002wt％，然后进行混料，混料时间为0.5h。

第三步模压成型

将上述混料放入模具中，然后用ME-100型油压机压制成型。压制压力为200MPa，保压时间为1min。

第四步烧结

用SRJG-5-10型坩埚电阻炉对所压制的试样进行烧结，烧结温度为800℃，保温时间3h。

所得的受电弓滑板材料的电阻率为0.16μΩ·m，冲击韧性为3.20J/cm²，摩擦系数为0.081。

实施例2：

第一步制备镀铜石墨粉和聚丙烯腈型镀铜碳纤维。

制备镀铜石墨粉方法：配制质量百分含量为6wt％的硫酸铜溶液，向该溶液中加入粒度为50μm、质量百分含量为6wt％处理过的石墨粉，搅拌溶液4分钟后再加入4％的锌粉；然后再将十二烷基脂肪酸钠和醋酸钠加入到硫酸铜溶液之中，加入量为1.2wt％，十二烷基脂肪酸钠和醋酸钠的质量比为1∶10，之后搅拌5分钟。石墨粉镀铜后用去离子水清洗干净，并用0.085wt％苯并三氮唑溶液进行钝化处理；最后将钝化处理后的镀铜石墨粉放在真空干燥箱中烘干。镀铜石墨粉中铜的含量为39wt％。

制备聚丙烯腈型镀铜碳纤维方法：将配制好的Cu₂P₂O₇和K₄P₂O₇的混和溶液倒进电镀池中，其中Cu₂P₂O₇的质量百分含量为8wt％，K₄P₂O₇的质量百分含量为36wt％；接着调节镀液的pH值为8～9，以柠檬酸铵、二氧化硒和OP-21为添加剂，加入量为0.008wt％，柠檬酸铵、二氧化硒和OP-21三者的质量之比为10∶0.4∶0.2。电镀时阳极为紫铜，阴极为碳纤维，调节直流电源的电压，使电流强度为1.2A。电镀结束后用去离子水清洗镀铜碳纤维，放在真空干燥箱中烘干。聚丙烯腈型镀铜碳纤维中铜的含量为12wt％。

第二步混料

称取所需的铜粉、镀铜石墨粉、聚丙烯腈型镀铜碳纤维和铁、铬、铅、镧的金属粉末，其中铜粉的质量百分含量为78wt％，镀铜石墨粉为14.95wt％，聚丙烯腈型镀铜碳纤维为4.0wt％，铅粉为3wt％，铁粉为0.03wt％，铬粉为0.015wt％，镧粉为0.005wt％，然后进行混料，混料时间为2h。

第三步模压成型将上述混料加入模具中，然后用ME-100型油压机压制成型。压制压力为300MPa，保压时间为4min。

第四步烧结

用SRJG-5-10型坩埚电阻炉对所压制的试样进行烧结，烧结温度为850℃，保温时间5h。

获得的受电弓滑板材料的电阻率为0.07μΩ·m，冲击韧性为3.28J/cm²，摩擦系数为0.070。

实施例3：

第一步制备镀铜石墨粉和聚丙烯腈型镀铜碳纤维。

制备镀铜石墨粉方法：配制质量百分含量为10wt％的硫酸铜溶液，向该溶液中加入粒度为89μm、质量百分含量为10wt％处理过的石墨粉，搅拌溶液6分钟后再加入4.3％的锌粉；然后再将十二烷基脂肪酸钠和醋酸钠加入到硫酸铜溶液之中，加入量为0.2wt％，十二烷基脂肪酸钠和醋酸钠的质量比为1∶10，之后搅拌8分钟。石墨粉镀铜后用去离子水清洗干净，并用0.105wt％苯并三氮唑溶液进行钝化处理；最后将钝化处理后的镀铜石墨粉放在真空干燥箱中烘干。镀铜石墨粉中铜的含量为29wt％。

制备镀铜碳纤维方法：将配制好的Cu₂P₂O₇和K₄P₂O₇的混和溶液倒进电镀池中，其中Cu₂P₂O₇的质量百分含量为12wt％，K₄P₂O₇的质量百分含量为45wt％；接着调节镀液的pH值为8～9，以柠檬酸铵、二氧化硒和OP-21为添加剂，加入量为0.01wt％，柠檬酸铵、二氧化硒和OP-21三者的质量之比为10∶0.4∶0.2。电镀时阳极为紫铜，阴极为碳纤维，调节直流电源的电压，使电流强度为1.8A。电镀结束后用去离子水清洗镀铜碳纤维，放在真空干燥箱中烘干。聚丙烯腈型镀铜碳纤维中铜的含量为20wt％。

第二步混料

称取所需的铜粉、镀铜石墨粉、聚丙烯腈型镀铜碳纤维和铁、铬、铅、镧的金属粉末，其中铜粉的质量百分含量为62wt％，镀铜石墨粉为23.93wt％，聚丙烯腈型镀铜碳纤维为6.0wt％，铅粉为8wt％，铁粉为0.04wt％，铬粉为0.02wt％，镧粉为0.01wt％，然后进行混料，混料时间为4h。

第三步模压成型

将上述混料加入模具中，然后用ME-100型油压机压制成型。压制压力为400MPa，保压时间为8min。

第四步烧结

用SRJG-5-10型坩埚电阻炉对所压制的试样进行烧结，烧结温度为950℃，保温时间8h。

获得的受电弓滑板材料的电阻率为0.21μΩ·m，冲击韧性为3.40J/cm²，摩擦系数为0.065。

实施例4：

第一步制备镀铜焦碳粉和沥青基镀铜碳纤维。

制备镀铜焦炭粉方法：配制质量百分含量为6wt％的硝酸铜溶液，向该溶液中加入粒度为60μm、质量百分含量为8wt％处理过的焦炭粉，搅拌溶液4分钟后再加入2.0％的锌粉；然后再将十二烷基脂肪酸钠和醋酸钠加入到硝酸铜溶液之中，加入量为0.12wt％，十二烷基脂肪酸钠和醋酸钠的质量比为1∶10，之后搅拌3分钟。焦炭粉镀铜后用去离子水清洗干净，并用0.018wt％苯并三氮唑溶液进行钝化处理；最后将钝化处理后的镀铜焦炭粉放在真空干燥箱中烘干。镀铜焦炭粉中铜的含量为17wt％。

制备沥青基镀铜碳纤维方法：将配制好的Cu₂P₂O₇和K₄P₂O₇的混和溶液倒进电镀池中，其中Cu₂P₂O₇的质量百分含量为10wt％，K₄P₂O₇的质量百分含量为40wt％；接着调节镀液的pH值为8～9，以柠檬酸铵、二氧化硒和OP-21为添加剂，加入量为0.005wt％，柠檬酸铵、二氧化硒和OP-21三者的质量之比为10∶0.4∶0.2。电镀时阳极为紫铜，阴极为碳纤维，调节直流电源的电压，使电流强度为1.4A。电镀结束后用去离子水清洗镀铜碳纤维，放在真空干燥箱中烘干。沥青基镀铜碳纤维中铜的含量为14wt％。

第二步混料

称取所需的铜粉、镀铜焦炭粉、沥青基镀铜碳纤维和铁、铬、铅、镧的金属粉末，其中铜粉的质量百分含量为69wt％，镀铜焦炭粉为19.94wt％，沥青基镀铜碳纤维为5wt％，铅粉为6wt％，铁粉为0.03wt％，铬粉为0.015wt％，镧粉为0.015wt％，然后进行混料，混料时间为3.5h。

第三步模压成型

将上述混料加入模具中，然后用ME-100型油压机压制成型。压制压力为320MPa，保压时间为5min。

第四步烧结

用SRJG-5-10型坩埚电阻炉对所压制的试样进行烧结，烧结温度为910℃，保温时间4h。

获得的受电弓滑板材料的电阻率为0.20μΩ·m，冲击韧性为3.34J/cm²，摩擦系数为0.060。

本发明制备的受电弓滑板材料不仅局限于制作电力机车的受电弓滑板，还可用于制作无轨电车的受电滑块和其他集电用的产品。

Claims

1、一种电力机车受电弓滑板材料，含有铜、碳质材料、碳纤维和添加剂，其特征在于作为基体骨料的铜粉的质量百分含量为62～86wt％；作为减摩、耐磨剂的镀铜碳材料的质量百分含量为10～24wt％；作为增强剂的镀铜碳纤维的质量百分含量为1～6wt％；作为添加剂的铅粉的质量百分含量为2～8wt％，铁粉的质量百分含量为0.02～0.04wt％，铬粉的质量百分含量为0.008～0.02wt％，镧粉的质量百分含量为0.002～0.01wt％。

2、一种如权利要求1所述的电力机车受电弓滑板材料，其特征在于铜粉粒度范围为43～89μm；镀铜选用的碳材料是石墨粉，石墨粉的粒度为43～89μm；镀铜选用的碳纤维是聚丙烯腈型碳纤维，聚丙烯腈型碳纤维的纯度大于99％，直径6～7μm。

3、一种如权利要求2所述的电力机车受电弓滑板材料，其特征在于镀铜石墨粉中铜的质量百分含量为19～39wt％；镀铜聚丙烯腈型碳纤维中铜的质量百分含量为4～20wt％。

4、一种电力机车受电弓滑板材料的制备方法，其特征在于将质量百分含量为62～86wt％的铜粉、质量百分含量为10～24wt％镀铜碳材料、质量百分含量为1～6wt％镀铜碳纤维和质量百分含量为2～8wt％的铅粉、质量百分含量为0.02～0.04wt％的铁粉、质量百分含量为0.008～0.02wt％的铬粉、质量百分含量0.002～0.01wt％的镧粉进行混合，混料时间为0.5～4h；再将混和均匀的物料放入模具之中，并压制成型，压制压力为200～400MPa，保压时间为1～10min；对所压制的试样进行烧结处理，烧结温度为800℃～950℃，保温时间为3～8h，即可获得电力机车受电弓滑板材料。

5、一种如权利要求4所述的电力机车受电弓滑板材料的制备方法，其特征在于制备镀铜碳材料的方法为：配制质量百分含量为3～10wt％的铜的盐溶液，向该溶液中加入质量百分含量为2～10wt％的处理过的碳材料粉末，搅拌溶液2～6分钟后再加入质量百分含量为0.5～4.3wt％的锌粉；然后将十二烷基脂肪酸钠和醋酸钠加入到铜的盐溶液之中，加入的质量百分含量为0.1～0.2wt％，之后搅拌3～8分钟；碳材料镀铜后用去离子水清洗干净，并用质量百分含量为0.013～0.105wt％的苯并三氮唑溶液进行钝化处理；最后将钝化处理后的镀铜碳材料粉末放在真空干燥箱中烘干。

6、一种如权利要求4或5所述的电力机车受电弓滑板材料的制备方法，其特征在于制备镀铜碳纤维的方法为：将配制好的Cu₂P₂O₇和K₄P₂O₇的混和溶液倒进电镀池中，其中Cu₂P₂O₇的质量百分含量为5～12wt％，K₄P₂O₇的质量百分含量为30～45wt％；接着调节镀液的pH值为8～9，以柠檬酸铵、二氧化硒和OP-21为添加剂，加入的质量百分含量为0.004～0.01wt％；调节直流电源的电压，使电流强度为0.8～1.8A；电镀结束后用去离子水清洗镀铜碳纤维，放在真空干燥箱中烘干。