[发明专利]一种受电弓滑板用铜/炭基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种受电弓滑板用铜/炭基复合材料的制备方法；其特征在于包括下述步骤：

步骤一 化学气相沉积

以泡沫铜作为铜源，通过化学气相沉积在泡沫铜的孔隙以及表面沉积热解碳，得到半成品；所述泡沫铜为具有连通网状结构的泡沫铜，所述泡沫铜的孔隙率为60-98%、通孔率大于98%；

步骤二 浸渍-碳化

将步骤一所得半成品包埋于混合粉体A中，在3-10MPa于540-560℃进行加压浸渍，浸渍完成后，在800-950℃进行碳化；得到预成品；所述混合粉体A由

沥青焦、短纤维、石墨、煤油沥青按质量比，沥青焦：短纤维：石墨：煤油沥青=5-25: 5-15: 3-20: 50-87组成；

步骤三

重复步骤二的加压浸渍和碳化处理至少2次，得到成品。

2.根据权利要求1所述的一种受电弓滑板用铜/炭基复合材料的制备方法；其特征在于：所述泡沫铜中，孔隙的孔径为0.1-10mm；所述泡沫铜的孔数为5-130 PPI。

3.根据权利要求1所述的一种受电弓滑板用铜/炭基复合材料的制备方法；其特征在于：化学气相沉积时，反应气由碳源气和稀释气配制而成，碳源气为丙烯，稀释气为N₂，其中，按摩尔比计，碳源气∶稀释气＝ 1：4~1：6，沉积时，控制温度为800-900℃，时间为50-150小时。

4.根据权利要求1所述的一种受电弓滑板用铜/炭基复合材料的制备方法；其特征在于；混合粉体A是通过下述方案制备的;

以50-200目的沥青焦、长度为200um-1000um的短纤维、50-500目的石墨、煤油沥青为原料；按设计组分配取各原料后，置于球磨罐中，球磨4-8小时，得到各组分混合均匀的混合粉体A。

5.根据权利要求1所述的一种受电弓滑板用铜/炭基复合材料的制备方法；其特征在于；所述混合粉体A由沥青焦、短纤维、石墨、煤油沥青按质量比，沥青焦：短纤维：石墨：煤油沥青=5-25: 5-15: 3-20: 50-87组成。

6.根据权利要求5所述的一种受电弓滑板用铜/炭基复合材料的制备方法；其特征在于：所述混合粉体A，以质量百分比计，包括下述组分：

沥青焦 20%；

短纤维 8%；

石墨 15%；

煤油沥青 57%。

7.根据权利要求5所述的一种受电弓滑板用铜/炭基复合材料的制备方法；其特征在于：所述混合粉体A，以质量百分比计，包括下述组分：

沥青焦 30%；

短纤维 8%；

石墨 8%；

煤油沥青 54%。

8.根据权利要求1所述的一种受电弓滑板用铜/炭基复合材料的制备方法；其特征在于：所述混合粉体A，以质量百分比计，包括下述组分：

沥青焦 20%；

短纤维 15%；

石墨 8%；

煤油沥青 57%。

9.根据权利要求1所述的一种受电弓滑板用铜/炭基复合材料的制备方法；其特征在于：所述短纤维为短碳纤维；所述沥青为煤油沥青；

所述石墨为鳞片石墨；

单次高压浸渍的时间为2-10h；

单次碳化的时间为10-20h。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种受电弓滑板用铜/炭基复合材料的制备方法；其特征在于：

所得成品的致密度为85-95%；

所得成品的压缩强度为80-95MPa，电阻率0.32-1.1μΩm，冲击强度1.1-1.8J·cm^-2；

所得成品在电流50A、速度150km/h、载荷100N条件下其动态磨损率为4.0-5.1mm/10000km，平均摩擦系数为0.18-0.21。