[發明專利]一種受電弓碳滑板復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201811449098.3
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109338145B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 閔潔;張培林;龐中海;武建軍;劉偉凱;紀永良;雷濤;霍有;張彥舉
• 申請（專利權）人: 大同新成新材料股份有限公司
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C1/05
• 代理公司: 11435 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 申紹中

本發明公開了一種受電弓碳滑板復合材料的制備方法，包括如下步驟：步驟一：預熱，將鐵紅、鈷粉、鈦粉、鎳粉、銅粉分別在200?300℃的預熱爐中預熱，預熱時間為30?60min；步驟二：研磨，將預熱完畢的鐵紅、鈷粉、鈦粉、鎳粉、銅粉分別進行研磨，研磨純度為99.99%，研磨轉速為350～600r/min。有益效果在于：本發明所述的一種受電弓碳滑板復合材料的制備方法通過在鐵紅、鈷粉、氧化鉿、鎳粉、銅粉、炭黑、石墨粉的混合物中加入粘結劑環氧樹脂和浸漬劑液態銅，可以提升成品碳滑板的機械強度，使其在運行中不易折斷和破裂，其制備工藝是首先對原料進行研磨，再通過模壓成型、浸銅工藝、最后燒結炭化處理，可以增加碳滑板材料的密度和強度。

技術領域

本發明涉及新型石墨材料領域，具體涉及一種受電弓碳滑板復合材料的制備方法。

背景技術

受電弓滑板是電力機車上的重要集電元件，一般安裝在受電弓的最上部，直接與接觸網導線接觸，在列車走行過程中，從接觸網導線上獲得電流為機車供應電力。

受電弓碳滑板碳滑條材料必須具有良好的減磨性和自潤滑性、良好的耐熱和耐電弧性、一定的耐磨性、足夠的抗沖擊強度以及穩定的電阻率和接觸電阻。

受電弓滑板通常采用石墨粉、焦碳粉、碳黑、粘結劑焦、石油焦等作為主要原料，中溫煤粘結劑做粘結劑，銅、鋁等材料做為浸漬劑等，使其自潤滑性和減磨性能好，在與銅接觸導線摩擦時可在導線上持續補給潤滑炭膜，具有減少導線磨損及電導率的效果。但碳滑板在自然環境運行中遇到導線硬點容易造成滑板折斷或破裂，特別是在雨季和潮濕地區，易局部拉溝，出現弓網事故，而且隨著電氣化鐵路朝著高密度、載重大、高速度的趨勢發展，開發一種工藝簡單、安全可靠的電力機車用受電弓滑板十分有必要。固針對現有技術中受電弓滑板的缺陷，特設計本發明。

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受電弓碳滑板復合材料的制備方法，以解決現有技術中傳統的受電弓滑板機械強度低、電導性和耐沖擊性能不強等問題。本發明提供的諸多技術方案中優選的技術方案能夠實現提高受電弓碳滑板的機械強度、電導性和耐沖擊性能，當碳滑板在運行中遇到導線硬點時不會折斷或破裂，局部也不易拉溝，有效減少弓網事故的發生，從而保證電力機車長時間安全可靠的運行等技術效果，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：

本發明提供的一種受電弓碳滑板復合材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟一：預熱，將鐵紅、鈷粉、鈦粉、鎳粉、銅粉分別在200-300℃的預熱爐中預熱，預熱時間為30-60min；

步驟二：研磨，將預熱完畢的鐵紅、鈷粉、鈦粉、鎳粉、銅粉分別進行研磨，研磨純度為99.99%，研磨轉速為350～600r/min，研磨的顆粒比為（10-30）:（15-20）:（1-10）；

步驟三：一次混粉，將研磨后的鐵紅、鈷粉、鈦粉、鎳粉、銅粉按比例進行混捏，混捏溫度為150℃～250℃，混捏時間為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、石墨粉按比例進行二次混捏，混捏溫度為160℃～220℃，混捏時間為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劑環氧樹脂進行混捏，混捏溫度為120-170℃，濕混時間為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度，然后利用冷卻設備對石墨烯碳滑板初胚進行冷卻處理；

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