[发明专利]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

权利要求书

1.一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，其特征在于用于高速列车受电弓滑板碳/碳-石墨复合材料是按以下步骤完成的：

一、配置石墨悬浊液：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80g/L～200g/L的石墨悬浊液；二、制备石墨预制体：将密度为0.1g/cm³～0.7g/cm³、厚度为0.1cm～10cm的碳纤维毡预制体加入到浓度为80g/L～200g/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1vol%～10vol%；三、沥青的浸渍-炭化致密化：对步骤三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，即得到用于高速列车受电弓滑板碳/碳-石墨复合材料。

2.根据权利要求1所述的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，其特征在于步骤一中所述的超声分散方法具体操作如下：将石墨超声分散到介质中，超声分散0.5h～2h。

3.根据权利要求1所述的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，其特征在于步骤一中所述的球磨方法具体操作如下：在球料的质量比为(10～30):1下将石墨球磨分散到介质中，球磨时间为0.5h～2h。

4.根据权利要求1、2或3所述的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，其特征在于步骤一中所述的石墨为亚微米石墨；步骤一中所述的介质为酒精。

5.根据权利要求1所述的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，其特征在于步骤二中所述的超声浸渍方法具体操作步骤如下：将碳纤维预制体加入到石墨悬浊液中，超声浸渍1h～24h。

6.根据权利要求1所述的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，其特征在于步骤二中所述的真空压力浸渍方法具体操作步骤如下：在真空度为0.1Pa～40Pa和压力为1MPa～5MPa下将碳纤维预制体加入到石墨悬浊液中浸渍1h～24h。

7.根据权利要求1所述的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，其特征在于步骤二中将密度为0.4g/cm³、厚度为5cm的碳纤维毡预制体加入到浓度为80g/L～200g/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2vol%～8vol%。

8.根据权利要求1所述的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，其特征在于步骤三中所述的沥青的浸渍-炭化致密化处理具体操作如下：①浸渍：在温度为250℃～350℃下利用沥青浸渍石墨预制体，然后抽真空至真空度为0.1Pa～40Pa，再充入惰性气体至压力为1MPa～5MPa，并在温度为250℃～350℃和压力为1MPa～5MPa的条件下恒温恒压1h～4h，得到浸渍后产物；②炭化：以200℃/h～400℃/h的升温速率将浸渍后产物从温度为250℃～350℃升温至900℃～1400℃，并在温度为900℃～1400℃和压力为1MPa～5MPa的条件下保温0.5h～2h，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。

9.根据权利要求8所述的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，其特征在于步骤三中所述的沥青的浸渍-炭化致密化处理具体操作如下：①浸渍：在温度为300℃下利用沥青浸渍石墨预制体，然后抽真空至真空度为20Pa，再充入惰性气体至压力为3MPa，并在温度为300℃和压力为3MPa的条件下恒温恒压2.5h，得到浸渍后产物；②炭化：以300℃/h的升温速率将浸渍后产物从温度为300℃升温至1200℃，并在温度为1200℃和压力为3MPa的条件下保温1.5h，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。

10.根据权利要求1所述的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，其特征在于步骤三中所述的沥青的浸渍-炭化致密化处理次数为5次。