浸铜碳滑板材料具有较高的机械强度、优良的导电性、自润滑性及良好的耐磨性能等,因此此种滑板广泛应用于城市轨道交通和高速铁路运输中。但是随着列车速度的不断提升,对于弓网受流电流的要求也越来越高,经研究发现,目前生产的浸铜碳滑板中的铜相连续性不佳,没有形成良好的浸渍通道,内部气孔连通性不好。目前,关于铜相在受电弓滑板中的分布多是通过制备好的铜网等形式直接预埋或者将制备好的铜网络直接浸渍树脂等黏结剂,虽实现了铜相的连通使得材料导电性能提升,但是存在碳相孔隙较多,铜相添加比例过高等问题。因此,为了解决浸铜碳滑板内部的铜相连续性不佳的问题,本文提出了一种新型浸铜碳滑板的结构,其中铜相以连续丝状的结构分布,采用了先造孔后浸渍的方式实现铜相的连通,减少了碳相中存在的孔隙使得基体结构更加密实。材料制备之前的工作主要包括造孔剂的选型和仿真模型的结构优化。在造孔剂的选型上,本实验研究浸铜碳材料制备工艺不同阶段对造孔剂的要求,提出了造孔剂选型依据。主要从造孔剂的基本性质,复合材料冷压成型阶段对造孔剂材料结构的需求,高温焙烧阶段中减少黏结剂沥青流动对造孔剂造孔结构的影响等多个方面考虑得到了造孔剂选型的九条依据,并由此确定了造孔剂的种类为PMMA。在仿真模型的结构优化上,本文以JB/T 8133《电炭制品物理化学性能试验方法》中对电炭制品的测试测量方法为根据,通过对浸渍液滴的受力分析等方法确定试验参数,经过对仿真结果数据的处理发现了铜相结构的形态与浸铜碳材料电阻率之间的变化关系,一般可分为三个阶段的关系形式进行分布,第一个阶段复合材料电阻率以变量为主要影响因素,第二个阶段变量对复合材料电阻率的影响减小,第三个阶段变量不再成为复合材料电阻率变化的主要因素,当铜相结构的固定条件改变时,第二个阶段会发生不同程度的偏移。通过上述研究发现,当浸铜碳材料中铜相体积占比为3%,铜丝长度为6mm,半径为0.1mm时,该方案可以实现对浸铜碳材料电阻率的有效降低。经过各项工艺加工制备得到新型浸铜碳材料,对该材料进行了密度、电阻率、抗压、抗折强度及耐磨等性能的测试,研究了该材料的微观组织结构,对新型浸铜碳滑板材料进行电阻率测试发现,实测结果与仿真结果的电阻率变化趋势一致,可以达到提升浸铜碳材料电导率的目的,并且当造孔剂直径为0.25mm,长度为0.6cm,体积占比为3%时,复合材料电阻率随造孔剂长度的增加逐渐趋于平稳,电阻率为3.13μΩ*m,对比未添加造孔材料时,电阻率降低了30%左右。新型浸铜碳材料中连续的铜相结构使得滑板材料不易出现掉块、断裂等安全隐患,因此这种特殊结构的浸铜碳滑板具有较高的安全性和可靠性,提升了滑板的服役性能。通过载流摩擦实验发现,浸铜碳滑板中铜网络结构的搭建可以有效降低摩擦副之间的摩擦系数与磨损量,当造孔剂直径为0.25mm,长度为0.6cm,体积占比为3%时,复合材料的摩擦系数约为0.18,磨损量为65g/10~4km。