[发明专利]一种低电阻率C/C复合材料碳滑条的制备方法

摘要

本发明涉及一种低电阻率C/C复合材料碳滑条的制备方法，属于电力机车用材料制备技术领域。本发明将单层0°无纬炭布，炭纤维网胎、石墨粉、单层90°无纬炭布、炭纤维网胎、石墨粉、单层0°无纬炭布依次循环叠加后，采用接力式针刺的方法在垂直于铺层方向引入炭纤维束，制成密度为0.2～0.9g/cm3的2.5D炭纤维针刺整体毡，之后在1500～2100℃进行前高温处理前高温处理后，进行化学气相沉积热解碳处理，得到密度为1.4～1.6g/cm3的C/C复合材料；接着进行机加工和聚合物浸渍‑碳化处理得到密度为1.7～1.9g/cm3的高密度C/C复合材料；最后经石墨化处理后，得到碳滑条。本发明制备工艺简单，所得产品性能优越，便于大规模的产业化应用和生产。

主权项

1.一种低电阻率C/C复合材料碳滑条的制备方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一将单层0°无纬炭布，炭纤维网胎、石墨粉、单层90°无纬炭布、炭纤维网胎、石墨粉、单层0°无纬炭布依次循环叠加后，采用接力式针刺的方法在垂直于铺层方向引入炭纤维束制成密度为0.2～0.9g/cm3的2.5D炭纤维针刺整体毡，所述2.5D炭纤维针刺整体毡中，石墨粉的体积含量为20％～30％；所使用的石墨粉为鳞片石墨或颗粒石墨，所述石墨粉的粒度小于等于250微米；步骤二将步骤一所得2.5D炭纤维针刺整体毡置于加热炉中，在保护气氛下，于1500～2100℃进行前高温热处理，得到前高温热处理后的整体毡；步骤三将步骤二所得前高温热处理后的整体毡进行化学气相沉积热解碳处理，得到沉积均匀且密度为1.4～1.6g/cm3的C/C复合材料；化学气相沉积热解碳处理的条件参数为：碳源气体选自丙烯、天然气、甲烷中的至少一种；稀释气体选自氮气、氢气中的至少一种；碳源气体和稀释气体的体积比为08.-1.2:2.8-3.2；步骤四按设计滑条的尺寸，对步骤三所得C/C复合材料进行机械加工，并预留加工余量后进行聚合物浸渍-炭化处理，直至得到密度为1.7～1.9g/cm3的高密度C/C复合材料；步骤五在保护气氛下，对步骤四所得高密度C/C复合材料进行石墨化处理，得到低电阻率C/C复合材料碳滑条；石墨化处理时，控制温度为1800～2600℃。