[发明专利]一种挤压成型铜石墨材料生产方法

说明书

本发明涉及电接触用金属石墨材料的制备，特别提供了一种用挤压成型生产碳石墨毛坯再浸渍铜合金形成铜石墨材料的方法，包括如下步骤：S1、原料，针状焦，半补强炭黑，人造石墨粉，硅粉，中温沥青等；S2、干粉混捏，将S1中原料按一定比例混合均匀；S3、沥青粘接，将S2中混好原料与中温熔化沥青按一定比例混合均匀；S4、轧片；S5、打料柱，将S4得到的料糊在压力机上模压成型后，放到恒温箱中保温待挤压；S6、挤压，将S5得到的料柱在挤压机上挤压成型；S7、焙烧；S8、浸金属；S9、后续精加工。本发明与现有的技术相比，具有操作简便，生产效率高，成本较低、环境友好等优点，同时可制备各种形状规格产品。

技术领域

本发明涉及一种金属石墨复合材料生产的方法，特别涉及一种挤压成型浸金属石墨制品的生产。

背景技术

铜石墨复合材料融合了金属铜(合金)优良的导电性、高强度、高塑性和石墨显著的耐热性、耐腐蚀性、润滑性等性能，综合性能突出，是一种具有广阔应用前景的新型功能材料。铜石墨复合材料广泛的应用于滑动电接触材料、耐磨材料、大规模集成电路和大功率微波器件中导电导热功能材料等领域，特别是在工作环境比较严酷的电器开关触头、电刷、电力机车受电弓滑板等环境下发挥着重要作用。

当前铜石墨复合材料的制备工艺多种多样，具有实际应用价值的制备方法仅少数几种，如粉末冶金法、浸渍法等。要保证铜石墨复合材料的导电性和自润滑性一般都会采取浸渍工艺，石墨制品浸渍金属后，碳基体气孔中充填了金属，形成金属网状增强骨架，起到提高碳基体强度和韧性的作用。浸渍金属后导电和导热性能明显改善，仍可保持碳基体固有的润滑性能，能在接触表面上形成润滑膜，显著降低材料磨耗。但是目前的石墨坯料浸金属工艺较为复杂，而且效率较低。

因此，申请人提出一种挤压成型铜石墨材料生产方法，其制备的铜石墨复合材料各项性能指标满足各种使用要求，且操作简便，生产效率高，成本较低、环境友好。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明提供了一种挤压成型铜石墨材料的生产方法。

具体为，本发明提供的一种挤压成型铜石墨材料的生产方法，包括如下具体步骤：

S1、原料，针状焦，半补强炭黑，人造石墨粉，硅粉，中温沥青，铜锡合金(Cu90-95%、Sn5-10%)；

所述针状焦平均粒度为-320目，灰分≤0.3%、含硫量≤0.3%、挥发份≤0.3%；

所述半补强炭黑灰分≤0.5%、吸碘值14±6g/Kg、DBP吸收值47±10cm³/100g；

所述人造石墨粉粒度为-200目60-80%，灰分≤1.0%、水分≤1.2%石墨化≥70%；

所述硅粉粒度-320目≥85%，硅含量≥95% ；

所述中温沥青的软化点75-90℃，结焦值为≥60%，灰分≤0.50%；

S2、干粉混捏，将针状焦、半补强炭黑、人造石墨粉、硅粉按80-85：5-10：3-9：3-8重量份数比混合均匀；

S3、沥青粘接，将S2中混好的原料与中温熔化沥青按重量份数比10：3-5混合，搅拌均匀；

S4、轧片，将S3中搅拌均匀的原料通过辊轧机压制成薄片，片厚≤1.5mm，并回混；

S5、打料柱，将S4得到的料糊在1MN压力机压力机上模压成型后，放到150℃恒温箱中保温待挤压；

S6、挤压，将S5得到的料柱在带排气装置的8MN挤压机上挤压成型，挤压机腔体温度≥150℃，挤压模嘴温度160-170℃，挤压压力6MPa，用靠模板整形，自然冷却；

S7、焙烧，将S6制备好的毛坯放入焙烧炉中进行焙烧，其温度控制方式如下：

室温-300℃，自由升温，保持2小时；

300-750℃，按5℃/h升温，保持12小时；

750-900℃，按10℃/h升温，保持6小时；