[發明專利]一種擠壓成型銅石墨材料生產方法

在審

• 申請號: 202110455047.7
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113185292A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 姚斌
• 申請（專利權）人: 宜賓學院
• 主分類號: C04B35/532
• 分類號: C04B35/532;C04B35/622;C04B41/88
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及電接觸用金屬石墨材料的制備，特別提供了一種用擠壓成型生產碳石墨毛坯再浸漬銅合金形成銅石墨材料的方法，包括如下步驟：S1、原料，針狀焦，半補強炭黑，人造石墨粉，硅粉，中溫瀝青等；S2、干粉混捏，將S1中原料按一定比例混合均勻；S3、瀝青粘接，將S2中混好原料與中溫熔化瀝青按一定比例混合均勻；S4、軋片；S5、打料柱，將S4得到的料糊在壓力機上模壓成型后，放到恒溫箱中保溫待擠壓；S6、擠壓，將S5得到的料柱在擠壓機上擠壓成型；S7、焙燒；S8、浸金屬；S9、后續精加工。本發明與現有的技術相比，具有操作簡便，生產效率高，成本較低、環境友好等優點，同時可制備各種形狀規格產品。

技術領域

本發明涉及一種金屬石墨復合材料生產的方法，特別涉及一種擠壓成型浸金屬石墨制品的生產。

背景技術

銅石墨復合材料融合了金屬銅(合金)優良的導電性、高強度、高塑性和石墨顯著的耐熱性、耐腐蝕性、潤滑性等性能，綜合性能突出，是一種具有廣闊應用前景的新型功能材料。銅石墨復合材料廣泛的應用于滑動電接觸材料、耐磨材料、大規模集成電路和大功率微波器件中導電導熱功能材料等領域，特別是在工作環境比較嚴酷的電器開關觸頭、電刷、電力機車受電弓滑板等環境下發揮著重要作用。

當前銅石墨復合材料的制備工藝多種多樣，具有實際應用價值的制備方法僅少數幾種，如粉末冶金法、浸漬法等。要保證銅石墨復合材料的導電性和自潤滑性一般都會采取浸漬工藝，石墨制品浸漬金屬后，碳基體氣孔中充填了金屬，形成金屬網狀增強骨架，起到提高碳基體強度和韌性的作用。浸漬金屬后導電和導熱性能明顯改善，仍可保持碳基體固有的潤滑性能，能在接觸表面上形成潤滑膜，顯著降低材料磨耗。但是目前的石墨坯料浸金屬工藝較為復雜，而且效率較低。

因此，申請人提出一種擠壓成型銅石墨材料生產方法，其制備的銅石墨復合材料各項性能指標滿足各種使用要求，且操作簡便，生產效率高，成本較低、環境友好。

發明內容

基于現有技術的不足，本發明提供了一種擠壓成型銅石墨材料的生產方法。

具體為，本發明提供的一種擠壓成型銅石墨材料的生產方法，包括如下具體步驟：

S1、原料，針狀焦，半補強炭黑，人造石墨粉，硅粉，中溫瀝青，銅錫合金(Cu90-95%、Sn5-10%)；

所述針狀焦平均粒度為-320目，灰分≤0.3%、含硫量≤0.3%、揮發份≤0.3%；

所述半補強炭黑灰分≤0.5%、吸碘值14±6g/Kg、DBP吸收值47±10cm³/100g；

所述人造石墨粉粒度為-200目60-80%，灰分≤1.0%、水分≤1.2%石墨化≥70%；

所述硅粉粒度-320目≥85%，硅含量≥95% ；

所述中溫瀝青的軟化點75-90℃，結焦值為≥60%，灰分≤0.50%；

S2、干粉混捏，將針狀焦、半補強炭黑、人造石墨粉、硅粉按80-85：5-10：3-9：3-8重量份數比混合均勻；

S3、瀝青粘接，將S2中混好的原料與中溫熔化瀝青按重量份數比10：3-5混合，攪拌均勻；

S4、軋片，將S3中攪拌均勻的原料通過輥軋機壓制成薄片，片厚≤1.5mm，并回混；

S5、打料柱，將S4得到的料糊在1MN壓力機壓力機上模壓成型后，放到150℃恒溫箱中保溫待擠壓；

S6、擠壓，將S5得到的料柱在帶排氣裝置的8MN擠壓機上擠壓成型，擠壓機腔體溫度≥150℃，擠壓模嘴溫度160-170℃，擠壓壓力6MPa，用靠模板整形，自然冷卻；

S7、焙燒，將S6制備好的毛坯放入焙燒爐中進行焙燒，其溫度控制方式如下：

室溫-300℃，自由升溫，保持2小時；

300-750℃，按5℃/h升溫，保持12小時；

750-900℃，按10℃/h升溫，保持6小時；