[發明專利]一種網狀燒結碳銅復合材料受電弓滑板的制備工藝

有效

• 申請號: 201811206469.5
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109334461B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 武建軍
• 申請（專利權）人: 大同新成新材料股份有限公司
• 主分類號: B60L5/20
• 分類號: B60L5/20;B32B37/00
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 申紹中

本發明公開了一種網狀燒結碳銅復合材料受電弓滑板的制備工藝，包括如下步驟：步驟一：將石墨烯粉、石墨粉、有機硅樹脂按照一定的比例混合成糊狀；步驟二：將步驟一中的糊狀物均勻涂抹在碳纖維預浸布上，然后送入輥壓機輥壓，使糊狀物充滿碳纖維預浸布內的空隙中，形成復合薄層；步驟三：將步驟二獲得的復合薄層放入含有銅離子的浸漬液中浸漬。有益效果在于：本發明所述的一種網狀燒結碳銅復合材料受電弓滑板的制備工藝制備的受電弓滑板具有優良的導電性能和潤滑性能，熱導率和電導率高，對自身和電網導線的磨損較小，同時機械強度高，耐腐蝕性能好，不易斷裂，使用壽命長，有效滿足高速列車的使用需求，實用性好。

技術領域

本發明涉及受電弓滑板制備領域，具體涉及一種網狀燒結碳銅復合材料受電弓滑板的制備工藝。

背景技術

近幾年，隨著高鐵、動車、火車速度的不斷提升，對電力機車受電弓滑板的要求也水漲船高，目前市場上常見的受電弓滑板主要有銅基粉末冶金滑板、純碳滑板、 浸金屬碳滑板等，上述受電弓滑板在列車速度提升以后使用時均出現了各種各樣新的問題，比如銅基粉末冶金滑板會使電網導線損耗加快，加速縮短電網導線的使用壽命，純碳滑板在機車速度提升后極易發生斷裂引發弓網事故，而浸金屬碳滑板的產品質量和技術指標更是無法滿足高速列車的使用需求而被淘汰。

針對上述情況，有必要設計一種新型的受電弓滑板來解決上述問題。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種網狀燒結碳銅復合材料受電弓滑板的制備工藝，以解決現有技術中傳統的受電弓滑板無法滿足機車高速運行時的使用需求等問題。本發明提供的諸多技術方案中優選的技術方案能夠實現受電弓滑板具有優良的導電性能和潤滑性能，熱導率和電導率高，對自身和電網導線的磨損較小，同時機械強度高，耐腐蝕性能好，不易斷裂，使用壽命長等技術效果，詳見下文闡述。

為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

本發明提供的一種網狀燒結碳銅復合材料受電弓滑板的制備工藝，包括如下步驟：

步驟一：將石墨烯粉、石墨粉、有機硅樹脂按照一定的比例混合成糊狀；

步驟二：將步驟一中的糊狀物均勻涂抹在碳纖維預浸布上，然后送入輥壓機輥壓，使糊狀物充滿碳纖維預浸布內的空隙中，形成復合薄層；

步驟三：將步驟二獲得的復合薄層放入含有銅離子的浸漬液中浸漬，浸漬一段時間后，取出，自然晾干；

步驟四：將步驟三晾干后的復合薄層用銅箔、石墨紙包裹，壓實，形成碳銅復合材料層；

步驟五：將步驟四的多片碳銅復合材料層表面涂抹有機硅樹脂后疊放入熱等靜壓機內，熱壓固化成型，形成碳銅復合材料胚體；

步驟六：將碳銅復合材料胚體放入炭化爐進行燒結，得到網狀燒結碳-銅復合材料；

步驟七：將網狀燒結碳-銅復合材料機械加工成受電弓滑板；

步驟八：將步驟七加工形成的受電弓滑板進行滲碳處理，獲得受電弓滑板成品。

作為本案的重要設計，步驟一中石墨粉的粒徑小于10μm。

作為本案的優化設計，步驟一中石墨烯粉和石墨粉的質量比為3:1。

作為本案的優化設計，步驟一中石墨烯粉和石墨粉組成的粉末與有機硅樹脂的體積比為1:3。

作為本案的優化設計，步驟二中復合薄層的厚度與碳纖維預浸布的厚度相等。

作為本案的優化設計，步驟三中的浸漬液為含銅離子的飽和溶液。

作為本案的優化設計，步驟四中石墨紙位于銅箔外側。

作為本案的優化設計，步驟六中的燒結溫度和時間分別為1300℃～1500℃和20小時。