[发明专利]一种铜碳复合材料受电弓碳滑板的制备工艺

说明书

本发明公开了一种铜碳复合材料受电弓碳滑板的制备工艺，包括如下步骤：S1、原料；S2、将鳞片状石墨粉、铜粉、钛粉、乙炔黑、酚醛树脂按照重量份数比40‑50：30‑35：50‑60：10‑15：50‑70的比例取出并混合均匀，获得糊料；S3、将碳纤维布与糊料逐层设置，直到整体高度达到100㎜；S4、将装有胚砖的模具放入烘干炉中采用400‑500℃的温度烘10‑20min，然后将其放入热压机中加热至700‑800℃，同时加压至10MPa，保持30‑50min；S5、将胚砖取出，放入炭化炉中进行烧结，获得碳砖；S6、将碳砖加工至受电弓碳滑板的尺寸、形状，获得原砖；S7、将原砖放入浸渍罐中，使得原砖被改质煤沥青淹没进行浸渍；S8、取出S7处理后的原砖，放入焙烧炉中进行石墨化；S9、将S8处理后的原砖进行打磨，获得受电弓碳滑板。

技术领域

本发明涉及一种制造受电弓碳滑板的工艺，特别是涉及一种铜碳复合材料受电弓碳滑板的制备工艺。

背景技术

电力机车的动力连接器就是受电弓碳滑板，而碳滑板的重要材料即碳滑条。其工作原理就是碳滑条与接触电网摩擦接触取电，传送给电力机车，从而来维持其正常运行。由于工作环境是在自然环境中进行，有时会暴露冻雨、冰雪在恶劣的天气中，且还在高速运行，与接触电网不断产生摩擦，在摩擦的过程会有电弧、冲击等现象的发生，因而也成为频繁更换的部件。

由此可见碳滑条材料综合性能是其必备条件，其中高强度、高韧性、低电阻、耐磨以及自润滑特性的滑动电接触材料是最佳选择。

现如今电力机车受电弓碳滑板分为三种：粉末冶金滑板、纯碳滑板、碳基复合材料滑板。而且要保证碳滑板的导电性和自润性一般都会采取浸金属工艺，但是目前的碳滑板浸金属工艺较为复杂，而且效率偏低。

因此，申请人提出一种铜碳复合材料受电弓碳滑板的制备工艺，其制备的碳滑板各项性能指标满足国标要求，且工艺简单、效率高。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明提供了一种铜碳复合材料受电弓碳滑板的制备工艺。

具体为，本发明提供的一种铜碳复合材料受电弓碳滑板的制备工艺，包括如下步骤：

S1、原料，鳞片状石墨粉、铜粉、改质煤沥青、钛粉、酚醛树脂、乙炔黑、碳纤维布；

所述鳞片状石墨粉、钛粉平均粒度90-130目；

所述铜粉的平均粒度90-130目，密度为8.92×103/cm3；

所述改质煤沥青的软化点为90-100℃，结焦值为≥55%，灰分≤0.20%；

所述碳纤维布的厚度为0.111mm，长*宽为500*200㎜；

S2、将鳞片状石墨粉、铜粉、钛粉、乙炔黑、酚醛树脂按照重量份数比40-50：30-35：50-60：10-15：50-70的比例取出并混合均匀；使得混合后的原料呈糊状，获得糊料；

S3、将碳纤维布铺设一层在模具底部，然后将S1中的糊料铺刷在碳纤维布上，如此往复，直到整体高度达到100㎜，每次铺刷的糊料厚度为2-4㎜，最上一层为碳纤维布，获得胚砖；

S4、将装有胚砖的模具放入烘干炉中采用400-500℃的温度烘10-20min，直到整个胚砖成型，然后将其放入热压机中，加热至700-800℃，同时加压至10MPa，保持30-50min，使得胚砖固化；

S5、将胚砖取出，放入炭化炉中，充入氮气作为保护气，并加热至1000-1500℃，保持20-40小时，进行烧结，获得碳砖；

S6、将碳砖加工至受电弓碳滑板的尺寸、形状，获得原砖；