[发明专利]一种碳基复合材料滑板的制备方法

说明书

本发明公开了一种碳基复合材料滑板的制备方法，其制备的原材料包括骨料、粉料、粘结剂、添加剂，所述骨料为沥青焦，所述粉料为纳米碳粉，所述添加剂为碳黑，所述粘结剂为改质煤沥青；其制备的具体步骤为：将骨料进行破碎，对破碎后的骨料进行筛分，按照孔径大小，选择出粒径合适的骨料，并将其按照所需比例进行配料，配料后研磨、造粒，然后送入成型机进行挤出成型，将成型后的原料进行焙烧，焙烧完成后出炉，经过清理，得到的产品即纯碳滑条材料。本发明通过在原料中加入纳米碳粉，可以补充成品碳滑板用碳基复合材料中的抗弯折强度、抗磨损性以及冲击韧性，使成品碳滑板在运行中不易折断和破裂，同时这种制备方法能增加碳滑板的密度和强度。

技术领域

本发明涉及碳滑板技术领域，具体是一种碳基复合材料滑板的制备方法。

背景技术

随着国民经济的发展和交通运输市场的发展，轨道交通相应的科学研发也在进行，电力机车受电弓碳滑板是高铁、动车和客货电力机车提供动力的一个“咽喉”部件，受电弓滑板安装在受电弓的最上部，直接与接触导线接触，在滑动状态下从接触导线上获得电流为机车供应电力。且受电弓滑板直接与接触网导线接触，并在自然环境中工作，需要应对各种恶劣气候。由于在其自然环境工作时，与接触网导线不断产生摩擦和冲击，所以这是一经常更换的消耗性部件。

随着列车运行速度的不断提高，对受电弓滑板的综合性能的要求越来越高，受电弓纯碳滑板通常采用石墨粉、焦碳粉、碳黑、沥青焦、石油焦等作为主要原料，中温煤沥青做粘结剂，从而使其自润滑性和减磨性能好，在与铜接触导线摩擦时可在导线上持续补给润滑炭膜，具有减少导线磨损的效果。但纯炭滑板抗折强度低，抗冲击性能差，运行中遇到导线硬点容易造成滑板折断或破裂，特别是在雨季和潮湿地区，易局部拉沟，出现弓网事故。

随着电气化铁路朝着高密度、载重大、高速度的趋势发展，继续开发一种工艺简单、安全可靠的电力机车用受电弓滑板。

发明内容

针对我国当前滑板存在的问题，本发明的碳滑板用碳基复合材料制备方法，通过在原料中加入纳米碳粉，与原料中的其他材料相融合，可以补充成品碳滑板用碳基复合材料中的抗弯折强度、抗磨损性以及冲击韧性，使成品碳滑板在运行中不易折断和破裂；同时通过调整其制备工艺，可以增加碳滑板用碳基复合材料的密度和强度。

本发明的技术方案是：

一种碳基复合材料滑板的制备方法，其制备方法所需的原材料包括骨料、粉料、粘结剂、添加剂，所述骨料为沥青焦，所述粉料为纳米碳粉，所述添加剂为碳黑，所述粘结剂为改质煤沥青；其制备的具体步骤为：将骨料进行破碎，对破碎后的骨料进行筛分，按照孔径大小，选择出粒径合适的骨料，并将其按照所需比例进行配料，配料后研磨、造粒，然后送入成型机进行挤出成型，将成型后的原料进行焙烧，焙烧完成后出炉，经过清理，得到的产品即纯碳滑条材料。

进一步的，所述骨料沥青焦的参数为：真密度≥2.10/cm³，灰分≤0.3%、含硫量≤0.5%、挥发份≤0.5%，所述纳米碳粉的粒度为50-100nm，所述碳黑的粒度为30-50nm，所述粘结剂改质煤沥青的参数为：软化点为105-115℃，结焦值为≥56%，灰分≤0.35%。

进一步的，所述骨料、粉料、添加剂混合配制成干料，所述干料的骨料、粉料、添加剂混合重量比为55:35:10。

进一步的，所述干料和粘结剂的重量比为66-73:27-34。

进一步的，所述干料和粘结剂的重量比为72-70:28-30。

进一步的，按重量百分含量计，所述骨料沥青焦的粒径范围与含量为：

0.25mm<粒径≤0.15mm，30～35wt%；

0.15mm<粒径≤0.10mm，20～30wt%；