随着社会日新月异的迅速发展,人们的生活节拍逐渐增速,致使人类对便捷交通工具的要求大有提高,高速列车成为人们当下首选的交通工具。受电弓滑板在高速列车运行过程中扮演传输电能的重要角色,它承载着高速列车快速运行的重要当担。对受电弓的研究与探索就显得尤为突出。石墨/Cu复合材料具有导电性好、抗冲击能力强,是受电弓滑板的理想材料之一。本文采用-200~+300目的球形铜锡粉末和铜包石墨为原料,采用激光沉积制备了石墨/Cu复合材料,并研究石墨/Cu复合材料的宏观形貌与微观组织,探索复合材料的硬度、耐磨性能、电化学腐蚀性能、摩擦磨损性能,获得一组最佳的工艺参数。再用最佳激光工艺参数制备了石墨/Cu梯度复合涂层,通过改变梯度因子制备出单道六层的石墨/Cu梯度复合材料,并分析与探索其微观组织、硬度的变化趋势、摩擦磨损形式及其电化学腐蚀性能。通过实验可以得出如下结论:1、使用不同的激光工艺参数制备石墨/Cu复合材料涂层,当激光功率在1600W,扫描速度在200mm/min,离焦量在25mm时,复合材料的熔覆层表面呈现出良好的粗糙度,石墨均匀分布且尺寸最细小,约为0.77μm;摩擦磨损性能最佳,摩擦系数为0.137;有最优耐腐蚀性能,其自腐蚀电位为-0.20009V。2、运用数学分析法中的一元回归的方法研究稀释率与离焦量的关系,通过建立一系列的数学模型,如:幂函数、一阶衰减指数函数、高斯函数、S形函数、洛伦兹函数、三角函数等,求解稀释率与离焦量的函数关系,并分析比较得出最佳的函数关系,得出幂函数Allometric1最符合离焦量与稀释率的变化关系,其决定系数R square为0.987,方程的拟合度最佳,则最优回归模型方程为y=1532.757-1.564。3、选用最佳的激光工艺参数(激光功率1600W,扫描速度200mm/min,离焦量25mm)制备五组不同的梯度复合材料。当梯度因子n从6变为2时,石墨由最初的球形逐渐增大,然后变为板条状,当梯度因子n=6时,复合材料的各项力学性能都呈现出最佳。具有较高的耐腐蚀性能,较大的硬度值,较低的摩擦系数。