[發(fā)明專利]一種受電弓碳滑板復(fù)合材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811449098.3
• 申請(qǐng)日: 2018-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN109338145B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閔潔;張培林;龐中海;武建軍;劉偉凱;紀(jì)永良;雷濤;霍有;張彥舉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大同新成新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C1/10
• 分類號(hào): C22C1/10;C22C1/05
• 代理公司: 11435 北京志霖恒遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 申紹中

1.一種受電弓碳滑板復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：預(yù)熱，將鐵紅、鈷粉、鈦粉、鎳粉、銅粉分別在200-300℃的預(yù)熱爐中預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)間為30-60min；

步驟二：研磨，將預(yù)熱完畢的鐵紅、鈷粉、鈦粉、鎳粉、銅粉分別進(jìn)行研磨，研磨純度為99.99%，研磨轉(zhuǎn)速為350～600r/min，所述鐵紅的粒度D50為10-25nm；所述鈷粉的粒度D50為15-30nm；所述鈦粉的粒度D50為10-20nm；所述鎳粉的粒度D50為10-35nm；

步驟三：一次混粉，將研磨后的鐵紅、鈷粉、鈦粉、鎳粉、銅粉按比例進(jìn)行混捏，混捏溫度為150℃～250℃，混捏時(shí)間為1～1.5h，混捏后粉料自然冷卻至常溫；

步驟四：二次混粉，將一次混粉后的混捏料與炭黑、石墨粉按比例進(jìn)行二次混捏，混捏溫度為160℃～220℃，混捏時(shí)間為1.5～3h，混捏后粉料自然冷卻至常溫；

步驟五：濕混，將二次混粉后的混捏料與粘結(jié)劑環(huán)氧樹脂進(jìn)行混捏，混捏溫度為120-170℃，濕混時(shí)間為40-60分鐘；

步驟六：模壓成型，將濕混后的混捏料倒入模具中，利用雙向壓制模壓成型模具制成一定形狀和尺寸的壓坯，并使之具有一定的密度和強(qiáng)度，然后利用冷卻設(shè)備對(duì)壓坯進(jìn)行冷卻處理；

步驟七：一次焙燒，將模壓成型的生坯裝入焙燒爐中進(jìn)行焙燒得到一次坯體，焙燒溫度為20℃～1250℃，同時(shí)在1250℃溫度下保溫48h，焙燒時(shí)間為240h，出爐后自然冷卻至常溫；

步驟八：浸銅，首先將一次焙燒品稱重后置入石墨坩堝中，然后將石墨坩堝放入預(yù)熱爐中進(jìn)行預(yù)熱，之后將銅放入融化池內(nèi)進(jìn)行融化，預(yù)熱完畢后將石墨坩堝從預(yù)熱爐中拉出并放置在融化池下，待銅融化完畢后將浸漬劑液態(tài)銅倒入裝有一次焙燒品的石墨坩堝中，然后將裝有金屬銅溶液的石墨坩堝放入真空設(shè)備中抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到0.085MPa后真空結(jié)束，之后將石墨坩堝從真空設(shè)備中取出并再次放入到預(yù)熱爐中預(yù)熱半小時(shí)，預(yù)熱完畢后待石墨坩堝冷卻至室溫即可取出；

步驟九：二次焙燒，將浸銅后的一次焙燒品放入焙燒爐中進(jìn)行二次焙燒得到二次坯體，焙燒溫度為20℃～1200℃，并在1200℃溫度下保溫48h，焙燒時(shí)間為300h；

步驟十；后續(xù)處理，根據(jù)所需制品性能的要求選擇適當(dāng)?shù)暮罄m(xù)處理工藝對(duì)二次坯體進(jìn)行機(jī)械加工制得所需制品的碳滑板復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種受電弓碳滑板復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟三中鐵紅、鈷粉、鈦粉、鎳粉、銅粉的重量比為8:12:20:25:35。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種受電弓碳滑板復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟四中混捏料與炭黑、石墨粉的重量比為25:40:35。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種受電弓碳滑板復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟五中濕混所采用的混捏機(jī)為具有自動(dòng)報(bào)警裝置的混捏機(jī)，該自動(dòng)報(bào)警裝置能夠設(shè)定時(shí)間當(dāng)混捏完畢后自動(dòng)報(bào)警，混捏機(jī)內(nèi)部的溫度為120-220℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種受電弓碳滑板復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟八在預(yù)熱爐和融化池通電工作前需要先檢查電路、水路是否暢通，檢查完畢后將準(zhǔn)備好的銅放入到融化池中，然后開始通電并將電流調(diào)至220A，通電2小時(shí)后銅融化為液體。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種受電弓碳滑板復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟九中二次焙燒前利用烘干設(shè)備先對(duì)浸銅后的一次焙燒品進(jìn)行烘干處理，然后再放入焙燒爐中進(jìn)行二次焙燒。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種受電弓碳滑板復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟十中后續(xù)處理工藝包括精整、機(jī)械加工、化學(xué)處理、電鍍。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種受電弓碳滑板復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：

所述銅粉的密度為8.92×103/cm3；

所述炭黑的粒度D50為40-60nm；

所述石墨粉的粒度D50為20-40nm；

所述粘結(jié)劑環(huán)氧樹脂的軟化點(diǎn)為85～95℃；

所述浸漬劑液態(tài)銅為99%純銅。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種受電弓碳滑板復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟五中混捏料與粘結(jié)劑環(huán)氧樹脂的重量比為（70-75）:（25-30）。