[发明专利]一种碳纤维增强受电弓碳滑板的制备工艺

说明书

本发明公开了一种碳纤维增强受电弓碳滑板的制备工艺，包括如下步骤：S1、原料；S2、鳞片状石墨粉、针状焦粉、改质煤沥青按照重量份数比为60‑80：20‑30：40‑50的比例混合均匀，然后加热至100‑140℃，倒入造粒机中进行造粒，要求粒径在50‑80㎜之间；S3、将S2制造的颗粒放入焙烧炉中，充入氮气作为保护气、升温至3000℃，并保持120‑160小时；S4、将S3的石墨颗粒打碎至细度为90‑100目的细粉，获得混合石墨粉；S5、将混合石墨粉、碳纤维、铜粉、二硫化钼、酚醛树脂按照重量份数比为20‑26：10‑15：5‑8：3‑4：30‑38取出并均匀混合，然后将其和模具预热到100‑120℃，再将上述混合的材料倒入模具中；S6、将S5中的模具放入模压机中，加热至200‑250℃，通过60‑80MPa的压力模压成型，压紧时间30‑50min，获得砖坯。

技术领域

本发明涉及一种制造受电弓碳滑板的工艺，特别是涉及一种碳纤维增强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，申请人提出一种碳纤维增强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，本发明提供了一种碳纤维增强受电弓碳滑板的制备工艺。

具体为，本发明提供的一种碳纤维增强受电弓碳滑板的制备工艺，包括如下步骤：

S1、原料，铜粉、鳞片状石墨粉、针状焦粉、碳纤维、酚醛树脂、改质煤沥青、二硫化钼；

所述鳞片状石墨粉、二硫化钼、碳纤维、针状焦粉平均粒度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%；

S2、鳞片状石墨粉、针状焦粉、改质煤沥青按照重量份数比为60-80：20-30：40-50的比例混合均匀，然后加热至100-140℃，倒入造粒机中进行造粒，要求粒径在50-80㎜之间；

S3、将S2制造的颗粒放入焙烧炉中，充入氮气作为保护气、按照以下升温方式升温至3000℃，并保持120-160小时，以进行石墨化；

室温-400℃，按照40℃/h升温，达到400℃后保持1h；

400-1000℃，按照30℃/h升温，达到1000℃后保持1h；

1000℃-1800℃，按照5℃/h升温，达到1800℃后保持3h；

1800℃-2600℃，按照按照10℃/h升温，达到2600℃后保持2h；

2600℃-3000℃，自由升温，达到3000℃后保持120-160h；

然后在焙烧炉中按照60℃/h的速度降温至室温后取出，获得石墨颗粒；