The invention provides a practical, effective and controllable method for preparing high wear resistance, high strength and high conductive contact wire. Preparation method of the invention relates to a high wear-resistant high strength and high conductivity of the contact line and is characterized by comprising the following steps: step one. The surface of nickel plated copper dispersion of carbon nanotubes into anhydrous ethanol, adding pure copper powder, ultrasonic bath combined with mechanical stirring until all the ethanol evaporation, vacuum drying, preparation of composite powder; step two. The composite powder into pure copper pipe, heating under vacuum and degassing treatment, sealing and welding ends, vacuum or protecting atmosphere heating and heat preservation, prepared blank; step three. The blank of radial forging drawing, annealing after the car to get the skin peeled bar; step four. Cold drawing on the peel bar, prepared high wear-resistant high strength and high conductivity contact line; wherein, in the step, the content of carbon nanotubes in the composite powder is 1 ~ 10 vol.%.
【技术实现步骤摘要】
高耐磨高强高导接触线的制备方法
本专利技术属于复合材料领域,具体涉及一种兼备优良的传导性能、力学性能和耐磨性能的碳纳米管增强铜基复合材料高速铁路电网用接触线的制备方法。技术背景我国电气化铁路建设正处于一个高速发展时期,掀起了高速铁路装备的开发和研究热潮,对电网接触线提出了更高要求,即具有优良的导电性能(电导率≥78%IACS)、同时还要兼具高的抗拉强度(≥500MPa)、抗高温软化性能(≥300℃)、耐摩擦磨损性能,从而确保超高速铁路接触线的使用寿命、稳定性和安全性。目前高铁接触线采用的材料主要有Cu-Mg、Cu-Sn、Cu-Ag、Cu-Sn-Ag、Cu-Ag-Zr、Cu-Cr-Zr等铜合金,然而,大多数铜合金的室温及高温强度和硬度较低(纯铜硬度仅为118~126HV),且耐磨性差,软化温度也低,性能上不能完全满足高速电气化铁路接触线的服役要求。当铜材料长时间处于360~540℃下时,其强度、导电性和导热性通常会急剧恶化,发生弓网故障等问题;在高速铁路接触线电网远距离送电时电能损耗过大;接触线在工作过程中磨损速率高,需定期更换和维护,制约着生产效率的提升,大大增加其使用成本。因此,亟需开发一种兼备优良的传导性能、抗拉强度、抗高温软化能力及耐磨性能的新型铜基复合材料高速铁路电网接触线,这对我国铜资源及电能的优化利用和高速铁路的发展具有重要意义。中国专利技术专利“一种Cu-Cr-Zr合金接触线的制备方法”(CN201510381070.0)公开了一种通过熔炼、喷射沉积连续挤压、行星轧制、时效、拉拔等工艺制备接触线的方法。中国专利技术专利“一种高强高导接触线 ...
【技术保护点】
一种高耐磨高强高导接触线的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一. 将表面镀镍铜的碳纳米管分散到无水乙醇中,加入纯铜粉,水浴超声结合机械搅拌至无水乙醇全部蒸发,真空干燥,制得复合粉末;步骤二. 将所述复合粉末装入纯铜管中,真空条件下加热并除气处理后,封闭、焊合两端,真空或保护气氛下加热保温,制得坯料;步骤三. 将所述坯料进行径向旋转锻造拔长,退火后车去外皮,得到去皮棒料;步骤四. 对所述去皮棒料进行冷拉拔,制得所述高耐磨高强高导接触线;其中,在所述步骤一中,所述碳纳米管在复合粉末中的含量为1~10 vol.% 。
【技术特征摘要】
1.一种高耐磨高强高导接触线的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一.将表面镀镍铜的碳纳米管分散到无水乙醇中,加入纯铜粉,水浴超声结合机械搅拌至无水乙醇全部蒸发,真空干燥,制得复合粉末;步骤二.将所述复合粉末装入纯铜管中,真空条件下加热并除气处理后,封闭、焊合两端,真空或保护气氛下加热保温,制得坯料;步骤三.将所述坯料进行径向旋转锻造拔长,退火后车去外皮,得到去皮棒料;步骤四.对所述去皮棒料进行冷拉拔,制得所述高耐磨高强高导接触线;其中,在所述步骤一中,所述碳纳米管在复合粉末中的含量为1~10vol.%。2.根据权利要求1所述的高耐磨高强高导接触线的制备方法,其特征在于:其中,在所述步骤一中,水浴超声条件为:温度40~60℃,频率59Hz,功率60~100W。3.根据权利要求1所述的高耐磨高强高导接触线的制备方法,其特征在于:其中,在所述步骤一中,真空干燥的条件为:温度40~60℃,真空度不低于1.5×10-2MPa,干燥时间20~36小时。4.根据权利要求1所述的高耐磨高强高导接触线的制备方法,其特征在于:其中,在所述步骤二中,所述纯铜管的纯度为99%~99.8%,壁厚为1.5...
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