[發(fā)明專利]耐磨材料成型設備及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910689904.2
• 申請日: 2019-07-29
• 公開（公告）號: CN110303159B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設計）人: 石永亮;趙倩倩;劉浩;付菁媛;李爽;劉丹;時彥林;張欣杰;張保玉
• 申請（專利權）人: 河北工業(yè)職業(yè)技術學院
• 主分類號: B22F3/22
• 分類號: B22F3/22;B22F3/04;B22F3/10;B22F1/12;C22C47/06;C22C47/14;C22C49/02;C22C101/10
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權事務所 13120
• 代理人: 祁靜

本發(fā)明提供了一種耐磨材料成型設備及方法，涉及耐磨材料技術領域，耐磨材料成型設備包括振動臺、筒體、底板、上固定板以及下固定板；筒體設置于振動臺上；筒體的上部沿周向設有若干個氣嘴；底板設置于筒體的底部且與筒體可拆卸連接；上固定板設置于筒體的頂部且用于固定碳纖維的上端；下固定板與底板固接且用于固定碳纖維的下端。本發(fā)明提供的耐磨材料成型設備，筒體的上下兩端分別設置上固定板和下固定板對碳纖維的上下兩端進行固定，通過注料器向筒體內(nèi)注射漿料以成型耐磨材料坯體，氣嘴的設置有助于提高漿料落入筒體內(nèi)的速度，振動臺的振動作用便于保證漿料分布的均勻平整且使?jié){料中的磷片石墨趨于水平分布，保證密實的成型效果。

技術領域

本發(fā)明屬于耐磨材料技術領域，更具體地說，是涉及一種耐磨材料成型設備及方法。

背景技術

利用銅和石墨制作的復合材料由于具有良好的導電、導熱、耐磨、高強度及抗電弧侵蝕性能而廣泛應用于發(fā)電機的電刷、電器開關的觸頭、電焊電極、剎車片材料以及軌道交通中的摩擦集電材料等，該材料是滑動電接觸部件的主要耐磨材料。然而，由于石墨與銅的結(jié)合力較低，所以采用傳統(tǒng)的技術制備出來的復合材料普遍存在力學性能差、孔隙率高、以及耐磨性差等缺點，難以達到良好的耐磨效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨材料成型設備及方法，以解決現(xiàn)有技術中存在的現(xiàn)有耐磨材料力學性能差且耐磨性能不足的技術問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：提供一種耐磨材料成型設備，包括振動臺、筒體、底板、上固定板以及下固定板；振動臺沿振動臺的軸向振動；筒體沿軸向貫通且設置于振動臺上，筒體上設有注料器；筒體的上部沿周向設有若干個貫穿筒體側(cè)壁設置的氣嘴，氣嘴的開口向筒體的下方中心處傾斜；底板設置于筒體的底部且與筒體可拆卸連接；上固定板設置于筒體的頂部且用于固定碳纖維的上端；下固定板與底板固接且用于固定碳纖維的下端。

作為進一步的優(yōu)化，筒體包括上筒體以及位于上筒體下部且與上筒體可拆卸連接的下筒體，下筒體的內(nèi)壁上還設有柔性套，柔性套的上端位于上筒體與下筒體之間，柔性套的下端位于下筒體與底板之間。

作為進一步的優(yōu)化，上筒體的外壁上還設有用于向上拉緊上固定板的拉緊組件，拉緊組件包括設置于上筒體外壁上的基座以及下端與基座相連的彈性元件，彈性元件的上端與上固定板抵接。

作為進一步的優(yōu)化，上固定板位于上筒體內(nèi)，且上固定板的外壁上設有至少兩個沿徑向向外延伸的延伸板，上筒體的外壁上設有至少兩個分別與延伸板相對應且用于容納延伸板的容納孔，容納孔的高度大于延伸板的厚度。

作為進一步的優(yōu)化，注料器包括主軸垂直于上筒體的主軸設置的筒體以及位于筒體上方且開口向上的進料斗，進料斗位于靠近上筒體的一側(cè)。

本發(fā)明提供的耐磨材料成型設備的有益效果在于：本發(fā)明提供的耐磨材料成型設備，筒體的上下兩端分別設置上固定板和下固定板對碳纖維的上下兩端進行固定，通過注料器向筒體內(nèi)注射漿料的形式以實現(xiàn)耐磨材料坯體的成型，氣嘴的設置有助于提高漿料從上方進料斗落入筒體內(nèi)的速度，振動臺的振動作用便于保證漿料分布的均勻平整且使?jié){料中的磷片石墨趨于水平分布，提高漿料與碳纖維結(jié)合的牢固度，保證密實的成型效果。

一種制作耐磨材料的方法，包括如下步驟：

固定碳纖維：將若干束碳纖維平行排布，并在碳纖維與上固定板和下固定板注塑成型；將碳纖維與下固定板從柔性套中穿過，并固定下筒體與底板，柔性套的下端位于下筒體與底板之間；將上固定板與拉緊組件相連，拉緊碳纖維。

漿料制備：分別稱取電解銅粉和鱗片石墨并均勻混合制備成混合料，其中鱗片石墨的體積分數(shù)為10％-60％；分別稱取聚乙二醇和無水乙醇調(diào)制成混合液，其中聚乙二醇的體積分數(shù)為30％-50％。并將混合溶液加入到混合料中，并攪拌使其混合成漿料，混合溶液在漿料中的體積百分比為30％-50％。