[发明专利]一种高密度碳滑板的制备方法及高密度碳滑板

说明书

本发明公开了一种高密度碳滑板的制备方法及高密度碳滑板，制备碳滑板骨架和石墨悬浊液，将碳滑板骨架在石墨悬浊液中进行浸渍、脱脂处理，其中：所述石墨悬浊液包括石墨超细微粒子。本发明主要是利用石墨悬浊液良好的稳定性和流动性，将其中的分散介质即石墨超细微粒子填充到碳骨架的孔隙中，再通过高温下脱脂处理将有机溶剂去除，能够直接得到高密度碳滑板。该高密度碳滑板的制备方法简单，不需要经过多次致密化处理，能够直接达到对碳滑板增密的效果。

技术领域

本发明涉及一种电力机车碳滑板技术领域，具体涉及一种高密度碳滑板的制备方法及高密度碳滑板。

背景技术

随着电力机车的快速发展，碳滑板材料作为电力机车最重要的集电元件，对其综合性能也提出了更高的要求，提高碳滑板质量，突破国外技术封锁，是目前碳滑板材料行业的重要内容。

专利CN103387407公开了一种用于高速列车受电弓滑板碳/碳-石墨复合材料的制备方法，具体步骤为：一、制备石墨悬浊液：采用超声分散方法或球磨方法将石墨分散到介质中，配置成浓度为80-200 g/L的石墨悬浊液；二、制备石墨预制体：将密度为0.1-0.7 g/cm³、厚度为0.1-10 cm的碳纤维毡预制体加入到浓度为80-200 g/L的石墨悬浊液中，采用超声浸渍方法或真空压力浸渍方法得到石墨预制体，其中所述的石墨预制体中石墨含量为1-10vol%；三、沥青的浸渍-炭化致密化：对步骤二得到的石墨预制体进行沥青的浸渍-炭化致密化处理4-6次。步骤一所述的石墨为亚微米石墨；步骤三所述的沥青的浸渍-炭化致密化处理具体操作如下：①浸渍：在温度为250-350℃条件下利用沥青浸渍石墨预制体，然后抽真空至真空度为0.1-40 Pa，再充入惰性气体至压力为1-5 MPa，并在温度为250-350℃和压力为1-5 MPa的条件下保持恒温恒压1-4 h，得到浸渍后产物；②炭化：以200-400℃/h的升温速率将浸渍后产物从250-350℃升温至900-1400℃，并在温度为900-1400℃和压力为1-5 MPa的条件下保持恒温恒压0.5-2 h，即完成沥青的浸渍-炭化致密化处理；步骤①中所述的惰性气体为氩气或氮气。该受电弓滑板的制备方法中石墨预制体密度低，需要浸渍-炭化的次数多，时间长，影响成本和效率；另一方面石墨悬浊液采用超声方法或者球磨方法进行分散，悬浊液不稳定，容易造成密度不均匀。

发明内容

本发明主要针对上述现有技术的不足，提供一种步骤简单，生产效率高的高密度碳滑板的制备方法及高密度碳滑板，该方法不需要经过多次致密化处理，能够直接达到对碳滑板增密的效果，得到高密度碳滑板。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高密度碳滑板的制备方法，具体包括以下步骤：

S1：制备碳滑板骨架；

S2：制备石墨悬浊液；

S3：将碳滑板骨架在石墨悬浊液中进行浸渍、脱脂处理；

其中：所述石墨悬浊液包括石墨超细微粒子，所述石墨超细微粒子的平均粒径为1-90微米；在23℃条件下，所述石墨悬浊液的粘度为7000-11000 mPa•s。

本发明另一方面提供一种高密度碳滑板，所述高密度碳滑板由上述高密度碳滑板的制备方法制备得到。

本发明提供的高密度碳滑板的制备方法，是采用石墨超细微粒子作为石墨悬浊液的分散介质，通过将制备好的碳滑板骨架在具有一定流动性的石墨悬浊液中加压浸渍，利用石墨悬浊液良好的稳定性和流动性，将其中的分散介质也就是石墨超细微粒子填充到碳骨架的孔隙中，再通过高温下脱脂处理将有机溶剂去除，直接得到高密度碳滑板。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式作详细说明，应强调的是，下述说明仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

本发明提供一种高密度碳滑板的制备方法，包括以下步骤：