[发明专利]一种受电弓碳滑板复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种受电弓碳滑板复合材料的制备方法，包括如下步骤：步骤一：预热，将铁红、钴粉、钛粉、镍粉、铜粉分别在200‑300℃的预热炉中预热，预热时间为30‑60min；步骤二：研磨，将预热完毕的铁红、钴粉、钛粉、镍粉、铜粉分别进行研磨，研磨纯度为99.99%，研磨转速为350～600r/min。有益效果在于：本发明所述的一种受电弓碳滑板复合材料的制备方法通过在铁红、钴粉、氧化铪、镍粉、铜粉、炭黑、石墨粉的混合物中加入粘结剂环氧树脂和浸渍剂液态铜，可以提升成品碳滑板的机械强度，使其在运行中不易折断和破裂，其制备工艺是首先对原料进行研磨，再通过模压成型、浸铜工艺、最后烧结炭化处理，可以增加碳滑板材料的密度和强度。

技术领域

本发明涉及新型石墨材料领域，具体涉及一种受电弓碳滑板复合材料的制备方法。

背景技术

受电弓滑板是电力机车上的重要集电元件，一般安装在受电弓的最上部，直接与接触网导线接触，在列车走行过程中，从接触网导线上获得电流为机车供应电力。

受电弓碳滑板碳滑条材料必须具有良好的减磨性和自润滑性、良好的耐热和耐电弧性、一定的耐磨性、足够的抗冲击强度以及稳定的电阻率和接触电阻。

受电弓滑板通常采用石墨粉、焦碳粉、碳黑、粘结剂焦、石油焦等作为主要原料，中温煤粘结剂做粘结剂，铜、铝等材料做为浸渍剂等，使其自润滑性和减磨性能好，在与铜接触导线摩擦时可在导线上持续补给润滑炭膜，具有减少导线磨损及电导率的效果。但碳滑板在自然环境运行中遇到导线硬点容易造成滑板折断或破裂，特别是在雨季和潮湿地区，易局部拉沟，出现弓网事故，而且随着电气化铁路朝着高密度、载重大、高速度的趋势发展，开发一种工艺简单、安全可靠的电力机车用受电弓滑板十分有必要。固针对现有技术中受电弓滑板的缺陷，特设计本发明。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种受电弓碳滑板复合材料的制备方法，以解决现有技术中传统的受电弓滑板机械强度低、电导性和耐冲击性能不强等问题。本发明提供的诸多技术方案中优选的技术方案能够实现提高受电弓碳滑板的机械强度、电导性和耐冲击性能，当碳滑板在运行中遇到导线硬点时不会折断或破裂，局部也不易拉沟，有效减少弓网事故的发生，从而保证电力机车长时间安全可靠的运行等技术效果，详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种受电弓碳滑板复合材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：预热，将铁红、钴粉、钛粉、镍粉、铜粉分别在200-300℃的预热炉中预热，预热时间为30-60min；

步骤二：研磨，将预热完毕的铁红、钴粉、钛粉、镍粉、铜粉分别进行研磨，研磨纯度为99.99%，研磨转速为350～600r/min，研磨的颗粒比为（10-30）:（15-20）:（1-10）；

步骤三：一次混粉，将研磨后的铁红、钴粉、钛粉、镍粉、铜粉按比例进行混捏，混捏温度为150℃～250℃，混捏时间为1～1.5h，混捏后粉料自然冷却至常温；

步骤四：二次混粉，将一次混粉后的混捏料与炭黑、石墨粉按比例进行二次混捏，混捏温度为160℃～220℃，混捏时间为1.5～3h，混捏后粉料自然冷却至常温；

步骤五：湿混，将二次混粉后的混捏料与粘结剂环氧树脂进行混捏，混捏温度为120-170℃，湿混时间为40-60分钟。

步骤六：模压成型，将湿混后的混捏料倒入模具中，利用双向压制模压成型模具制成一定形状和尺寸的压坯，并使之具有一定的密度和强度，然后利用冷却设备对石墨烯碳滑板初胚进行冷却处理；

步骤七：一次焙烧，将模压成型的生坯装入焙烧炉中进行焙烧得到一次坯体，焙烧温度为20℃～1250℃，同时在1250℃温度下保温48h，焙烧时间为240h，出炉后自然冷却至常温；