[发明专利]高速铁路动车组用受电弓滑板复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高速铁路动车组用受电弓滑板复合材料的制备方法，步骤如下按比例称量原料，短切碳纤维30～60%、酚醛树脂粉20～30%、沥青焦粉10～20%、鳞片石墨粉10～20%、铜粉1～10%，所称量原料混合均匀后倒入模压机模具中压制成型，坯体先后放入马弗炉中进行预氧化处理、放入碳化炉中进行碳化处理、放入等温化学气相沉积炉中进行致密化处理、放入高温石墨化处理炉中进行石墨化处理，即得到受电弓滑板用复合材料，将所得复合材料进行加工得到碳‑碳复合材料受电弓滑板。采用本发明所制备的高速铁路动车组用碳‑碳复合材料受电弓滑板，不仅周期短、成本低，而且各项性能指标优异，可为高速铁路机车提供平稳、安全的电力供应，确保机车的高效运行。

主权项

一种高速铁路动车组用受电弓滑板复合材料的制备方法，其具体步骤如下：（a）按如下比例称量原料：短切碳纤维30～60%、酚醛树脂粉20～30%、沥青焦粉10～20%、鳞片石墨粉10～20%、铜粉1～10%；（b）将步骤（a）所称量的原料用行星式球磨机以200～500转/min的转速混合2～5h，确保原料混合均匀；（c）将步骤（b）制备的混合物倒入按照受电弓滑板结构、尺寸制作的模压机模具中压制成型；（d）模压机压制时的具体工艺参数如下：温度：120～200℃；压力：1～5MPa；保压时间：2～5h；（e）将步骤（d）制备的受电弓滑板坯体放入马弗炉中进行预氧化处理；预氧化时，以1～3℃/min的升温速率升温至300～500℃，保温6～10h；随后断电降温；（f）将步骤（e）预氧化处理后的受电弓滑板坯体放入碳化炉中进行碳化；碳化时，以30～60℃/h的升温速率升至900～1100℃后保温2～5h，然后以20～50℃/h的降温速率降至室温；（g）将步骤（f）制备出的碳‑碳复合材料受电弓滑板坯体放入等温化学气相沉积炉中进行致密化处理；致密化时，在氩气保护气氛下以3～5℃/min的升温速率从室温升至1000～1200℃后保温1～3h，然后关闭氩气，通入2～5L/min甲烷气体，沉积50～100h后关闭甲烷气体，在氩气保护气氛下以3～5℃/min的降温速率降温至室温；（h）将步骤（g）制备出的碳‑碳复合材料受电弓滑板放入高温石墨化处理炉中进行石墨化处理，处理温度为2300～2600℃，升温速率为2～5℃/min，保温时间为2～5h，然后以1～3℃/min的降温速率降温至室温，即得到所述的高速铁路动车组用受电弓滑板复合材料；（i））将步骤（h）制备出的高速铁路动车组用受电弓滑板复合材料进行加工即可得到最终的碳‑碳复合材料受电弓滑板。