[发明专利]碳滑板及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于制备碳滑板的生坯，其特征在于，所述生坯含有碳素原料、MoS₂、铜合金粉末以及粘结剂；所述碳素原料含有人造石墨粉、石油焦炭粉和炭黑，所述人造石墨内部致密、无缝隙；所述粘结剂为树脂组合物，所述树脂组合物为不饱和聚酯树脂组合物或环氧树脂组合物；所述铜合金为CuCr合金，该CuCr合金中Cr的含量为0.5-5重量%；

其中，以所述生坯的总重量为基准，所述人造石墨粉的含量为27.8-45重量%，所述石油焦炭粉的含量为2.8-20重量%，所述炭黑的含量为2.2-5重量%，所述MoS₂的含量为0.2-0.7重量%，所述铜合金粉末的含量为25-35重量%，所述粘结剂的含量为13-20重量%；

其中，所述不饱和聚酯树脂组合物含有不饱和聚酯树脂、添加剂、硬脂酸锌、碳素原料、MoS₂、苯乙烯、引发剂和活性氧化镁，其中，所述添加剂选自聚醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯中的一种或多种，所述引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化乙酸叔丁酯和过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或多种；且以100重量份的不饱和聚酯树脂为基准，所述添加剂的含量为7.7-54重量份，所述硬脂酸锌的含量为3-8重量份，所述碳素原料的含量为385-462重量份，所述MoS₂的含量为3-8重量份，所述苯乙烯的含量为7-8.5重量份，所述引发剂的含量为1.5-3.85重量份，所述活性氧化镁的含量为1.5-4.6重量份；

其中，所述环氧树脂组合物含有环氧树脂、硬脂酸锌、碳素原料、MoS₂、固化剂和增稠剂，且以100重量份的环氧树脂为基准，所述硬脂酸锌的含量为2-5重量份，所述碳素原料的含量为250-300重量份，所述MoS₂的含量为1.5-3.5，所述固化剂的含量为5-15，所述增稠剂的含量为13-32重量份。

2.根据权利要求1所述的生坯，其中，所述人造石墨粉的粒径为40-50μm，所述石油焦炭粉的粒径为5-15μm，所述炭黑的粒径为10-100nm。

3.一种采用权利要求1或2所述的生坯制备碳素坯体的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）将碳素原料、MoS₂、铜合金粉末以及粘结剂捏合，模压成型，制得生坯；

（2）将所述生坯炭化制得初坯；

（3）将所述初坯浸渍于树脂或沥青中，制得碳素坯体。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述树脂为酚醛树脂、环氧树脂和不饱和聚酯树脂中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述树脂为酚醛树脂。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其中，在步骤（1）中，所述捏合的条件包括：温度为15-35℃；所述模压成型的条件包括：温度为100-150℃，时间为0.1-0.5小时；

在步骤（2）中，所述炭化的条件包括：升温速度为0.1-0.5℃/ min，温度为1000-1300℃，时间为1-3小时；以及

在步骤（3）中，所述浸渍树脂的条件包括：温度为150-200℃。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述碳素坯体的体积密度为2.2-2.5g/cm³。

8.一种由权利要求1或2所述的生坯或由权利要求3-7中任意一项所述的制备方法制备的碳素坯体制备的碳滑板在电力机车取电系统中的受电弓或者集电靴方面上的应用。