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摺動集電用チタン銅炭素複合材料、及び摺動集電用チタン銅炭素複合材料の製造方法

シーズコード S100000174
掲載日 2010年9月16日
研究者
  • 久保 俊一
  • 池内 実治
  • 土屋 広志
  • 冨山 嘉孝
  • 斎藤 浩次郎
  • 森田 好信
  • 中川 隆夫
  • 吉原 芳男
技術名称 摺動集電用チタン銅炭素複合材料、及び摺動集電用チタン銅炭素複合材料の製造方法
技術概要 炭素からなる炭素基材と、炭素繊維からなり全長が5ミリメートル以上で炭素基材中に配設されて炭素基材を強化する炭素繊維補強部材とに、複合材料の全重量に対し3~53重量%の比率となるチタンと、複合材料の全重量に対し4~68重量%の銅含有率となる銅又は銅合金とが融合されており、チタンと銅及び/又は銅合金が融合されるにあたり、炭素繊維を含む予形成部材の段階でチタンを含有させた後に炭化処理工程を行うようにしかつ銅又は銅合金は予形成工程と同時又は予形成工程以後に常圧で加えられるようにし、銅合金は、マグネシウムを除く第2族典型金属元素、マンガン、鉄、ニッケル、銅、亜鉛を除く第4~第12族遷移金属元素、ホウ素を除く第13~第15族元素のうちのいずれか又はこれらの適宜の組み合わせを、銅に対して0.1~30.0重量%の比率で含有させることにより構成され、銅合金の含有元素により、銅合金の硬度が向上し、融点が低下し、耐腐食性が向上し、及び耐摩耗性が向上しており、鉄道用パンタグラフの摺動集電用材料として用いる摺動集電用チタン銅炭素複合材料である。
研究分野
  • 圧粉,焼結
  • 紡糸・製糸
展開可能なシーズ 導電性が良く、トロリー線等との摩擦が小さく、摺動時の摩耗が少なく、十分な強度を有し、かつ製造工程が簡易な銅炭素複合材料、及びその製造方法を提供する。
炭素からなる炭素基材と、チタンと、銅又は銅合金が融合されるように構成したので、導電性が良く、トロリー線等との摩擦が小さく、摺動時の摩耗が少なく、十分な強度(靭性)を有する。炭素繊維を含む部材を所定の形状に形成して予形成部材を得る予形成工程を行い、予形成部材を第1温度で加熱しつつ第1圧力で加圧する成型処理工程を行い、第2温度で加熱する炭化処理工程を行い、必要に応じて第3温度で加熱する黒鉛化処理工程を行い、これらの工程のうちのいずれかで処理される被処理部材にチタンを介在させつつ銅又は銅合金を含有させて製造でき、従来のような高圧処理が不要で製造工程が簡易で、製造コストを低減できる。
用途利用分野 パンタグラフ、電車
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 公益財団法人鉄道総合技術研究所, 株式会社ファインシンター, 株式会社CFCデザイン, . 久保 俊一, 池内 実治, 土屋 広志, 冨山 嘉孝, 斎藤 浩次郎, 森田 好信, 中川 隆夫, 吉原 芳男, . 摺動集電用チタン銅炭素複合材料、及び摺動集電用チタン銅炭素複合材料の製造方法. 特開2000-281446. 2000-10-10
  • C04B  41/88     
  • C04B  35/83     
  • C04B  35/52     
  • C22C  49/02     
  • C22C  49/11     
  • C22C  49/14     
  • B60L   5/08     
  • B60L   5/20     

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