[發明專利]一種電力機車用石墨烯改性炭/炭受電弓滑板的制備方法

有效

• 申請號: 201810209881.6
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108585913B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 邵海成;劉桂武;喬冠軍;張相召;趙立軍
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60L5/20
• 分類號: B60L5/20;C04B35/83;C04B35/622
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種電力機車用石墨烯改性炭/炭受電弓滑板的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟一：采用預氧絲氈針刺體作為預制體材料，預制體密度控制在0.12g/cm³-0.30g/cm³；

步驟二：將步驟一中采用的預制體進行炭化處理；

步驟三：將步驟二中處理后的預制體進行化學氣相沉積致密，當密度≥1.15g/cm³時轉入下道致密工序；

步驟四：將石墨烯通過有機溶劑與樹脂按一定比例進行混合稀釋，石墨烯含量控制在0.5-2.5wt.％，攪拌均勻，得到浸漬混合物；

步驟五：浸漬、固化、炭化處理：將步驟四中浸漬混合物加壓浸入多孔的經過化學氣相沉積處理后的炭/炭復合材料坯體內，壓力為1.0MPa-6.0MPa下進行浸漬2h-10h，然后進行固化處理，出爐后轉炭化爐炭化處理，其炭化溫度為800℃-1050℃，保溫2h-5h，反復數次，至密度≥1.65g/cm³時轉入下道致密工序；

步驟六：將步驟五致密后的炭/炭復合材料坯體轉高溫石墨化爐內進行高溫石墨化處理，在升溫速率為5℃/h-200℃/h的條件下升溫至1600℃-2500℃，然后保溫2h-4h進行高溫石墨化處理，自然冷卻；

步驟七：將步驟六高溫石墨化處理后的炭/炭復合材料坯體再進行一次石墨烯、樹脂混合物浸漬、固化、炭化處理，處理工藝同步驟五；

步驟八：將步驟七出爐的炭/炭復合材料坯體經過機械加工后，制得電力機車用石墨烯改性炭/炭受電弓滑板。

2.如權利要求1所述的一種電力機車用石墨烯改性炭/炭受電弓滑板的制備方法，其特征在于，步驟一中所述的預氧絲氈針刺體布針密度為20針/cm²-80針/cm²。

3.如權利要求1所述的一種電力機車用石墨烯改性炭/炭受電弓滑板的制備方法，其特征在于，步驟二中所述的預氧絲氈炭化處理溫度為550℃-700℃，升溫速率為2℃/h-20℃/h，保溫時間1h-8h。

4.如權利要求1所述的一種電力機車用石墨烯改性炭/炭受電弓滑板的制備方法，其特征在于，步驟三中所述的化學氣相沉積致密工藝，升溫速率為5℃/h-100℃/h，沉積溫度為800℃-1050℃，沉積時間為50h-300h；采用甲烷和丙烷混合氣作為碳源氣體，其甲烷與丙烷的混合體積比例為1：0.5-6，氣體流量為0.5m³/h-6.0m³/h。

5.如權利要求1所述的一種電力機車用石墨烯改性炭/炭受電弓滑板的制備方法，其特征在于，步驟四中所述的樹脂包括酚醛樹脂、環氧樹脂和糠酮樹脂，有機溶劑包括N-甲基吡咯烷酮、十二烷基磺酸鈉或二者按任意比混合物。

6.如權利要求1所述的一種電力機車用石墨烯改性炭/炭受電弓滑板的制備方法，其特征在于，步驟五和步驟七中所述的固化溫度為120℃-200℃，炭化升溫速度為5℃/h-80℃/h。