一種受電弓用碳-碳復(fù)合材料的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種受電弓用碳?碳復(fù)合材料的制備方法，該碳滑板解決了現(xiàn)有純碳滑板機(jī)械強(qiáng)度低、抗沖擊性能差的問(wèn)題；為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種受電弓用碳?碳復(fù)合材料的制備方法，按下述步驟實(shí)施：以石墨碳纖維布為基材，將浸漬瀝青后的碳纖維布打卷，直至達(dá)到設(shè)計(jì)的外型尺寸；并放到受電弓滑條成型模具中，在500噸壓機(jī)及180℃溫度條件下完成熱壓復(fù)合成型；然后經(jīng)過(guò)1200℃、480小時(shí)的碳化，制得受電弓碳滑條材料；本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于受電弓碳滑板領(lǐng)域。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種受電弓用碳-碳復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明一種受電弓用碳-碳復(fù)合材料的制備方法，屬于受電弓碳滑板技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的列車(chē)及其它電力機(jī)車(chē)使用的受電弓碳滑板為純碳滑板，存在機(jī)械強(qiáng)度低、抗沖擊性能差的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種受電弓用碳-碳復(fù)合材料的制備方法，該碳滑板解決了現(xiàn)有純碳滑板機(jī)械強(qiáng)度低、抗沖擊性能差的問(wèn)題。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種受電弓用碳-碳復(fù)合材料的制備方法，按下述步驟實(shí)施:
第一步，以石墨碳纖維布為基材，將浸漬瀝青后的碳纖維布打卷，直至達(dá)到設(shè)計(jì)的外型尺寸；
第二步，將第一步中得到的產(chǎn)品放到受電弓滑條成型模具中，并在模壓機(jī)中壓制成型； 第三步:將第二步中得到的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)含升溫、保壓的碳化處理，制得受電弓碳滑條材料。
[0005]優(yōu)選地，所述第一步中在溫度為250 °C?350 °C下利用瀝青浸漬石墨碳纖維布，然后抽真空至真空度為0.1Pa?40Pa，再充入惰性氣體至壓力為IMPa?5MPa，并在溫度為250°C?350°C和壓力IMPa?5MPa的條件下恒溫恒壓Ih?4h，得到浸漬后產(chǎn)物。
[0006]優(yōu)選地，所述第二步中涉及的模壓機(jī)壓制時(shí)的具體工藝參數(shù)如下:溫度120?2000C ；壓力:I?5MPa ；保壓時(shí)間:2?5h。
[0007]優(yōu)選地，所述模壓機(jī)的500噸壓機(jī)。
[0008]優(yōu)選地，所述第三步中涉及的碳化是以2000C /h?400 0C /h的升溫速率將第二步中壓制的成型物從溫度為250 °C?350 °C升溫至900 V?1400 V，并在溫度為900 V?1400 V和壓力為IMPa?5MPa的條件下保溫450h?550h，即制得受電弓碳滑條材料。
[0009]本發(fā)明制得的所述受電弓碳滑條各項(xiàng)性能如下:
體積密度1.75g/cm3 洛氏硬度80HR 5/150 電阻率 35μΩπι抗折強(qiáng)度80MPa
抗壓強(qiáng)度90MPa。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是:本發(fā)明所制得的受電弓碳滑板，具有強(qiáng)度高，抗沖擊性強(qiáng)，電阻低，耐磨等特點(diǎn)，可滿(mǎn)足告訴列車(chē)及其它電力機(jī)車(chē)對(duì)受電弓碳滑板的使用要求。
【具體實(shí)施方式】
[0010]本發(fā)明一種受電弓用碳-碳復(fù)合材料的制備方法，制得的所述受電弓碳滑條各項(xiàng)性能如下:
體積密度1.75g/cm3洛氏硬度80HR 5/150
電阻率 35μΩπι抗折強(qiáng)度80MPa
抗壓強(qiáng)度90MPa。
實(shí)施例一
本發(fā)明一種受電弓用碳-碳復(fù)合材料的制備方法，按下述步驟實(shí)施:
第一步，以石墨碳纖維布為基材，并將石墨碳纖維布用瀝青做浸漬處理，在溫度為250°(:下利用瀝青浸漬石墨碳纖維布，然后抽真空至真空度為0.1Pa，再充入惰性氣體至壓力為IMPaPa，并在溫度為250°C和壓力IMPa的條件下恒溫恒壓lh，得到浸漬后產(chǎn)物，將浸漬后產(chǎn)物打卷，直至達(dá)到設(shè)計(jì)的外型尺寸。
[0011]第二步，將第一步中得到的產(chǎn)品放到受電弓滑條成型模具中，并在500噸壓機(jī)的模壓機(jī)中壓制成型，模壓機(jī)壓制時(shí)的具體工藝參數(shù)如下:溫度120°C;壓力:IMPa;保壓時(shí)間:2h。
[0012]第三步:將第二步中得到的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)含升溫、保壓的碳化處理，碳化是以200°C/h的升溫速率將第二步中壓制的成型物從溫度為250°C升溫至9000C，并在溫度為900 V和壓力為IMPa的條件下保溫450h，即制得受電弓碳滑條材料。
[0013]實(shí)施例二
本發(fā)明一種受電弓用碳-碳復(fù)合材料的制備方法，按下述步驟實(shí)施:
第一步，以石墨碳纖維布為基材，并將石墨碳纖維布用瀝青做浸漬處理，在溫度為350°(:下利用瀝青浸漬石墨碳纖維布，然后抽真空至真空度為40Pa，再充入惰性氣體至壓力為5MPa，并在溫度為350°C和壓力5MPa的條件下恒溫恒壓4h，得到浸漬后產(chǎn)物，將浸漬后產(chǎn)物打卷，直至達(dá)到設(shè)計(jì)的外型尺寸。
[0014]第二步，將第一步中得到的產(chǎn)品放到受電弓滑條成型模具中，并在500噸壓機(jī)的模壓機(jī)中壓制成型，模壓機(jī)壓制時(shí)的具體工藝參數(shù)如下:溫度200°C;壓力:5MPa;保壓時(shí)間:5h0
[0015]第三步:將第二步中得到的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)含升溫、保壓的碳化處理，碳化是以400°C/h的升溫速率將第二步中壓制的成型物從溫度為350°C升溫至1400°C，并在溫度為1400°C和壓力為5MPa的條件下保溫550h，即制得受電弓碳滑條材料。
[0016]實(shí)施例三
本發(fā)明一種受電弓用碳-碳復(fù)合材料的制備方法，按下述步驟實(shí)施:
第一步，以石墨碳纖維布為基材，并將石墨碳纖維布用瀝青做浸漬處理，在溫度為300°(:下利用瀝青浸漬石墨碳纖維布，然后抽真空至真空度為20Pa，再充入惰性氣體至壓力為3MPa，并在溫度為300°C和壓力3MPa的條件下恒溫恒壓3h，得到浸漬后產(chǎn)物，將浸漬后產(chǎn)物打卷，直至達(dá)到設(shè)計(jì)的外型尺寸。
[0017]第二步，將第一步中得到的產(chǎn)品放到受電弓滑條成型模具中，并在500噸壓機(jī)的模壓機(jī)中壓制成型，模壓機(jī)壓制時(shí)的具體工藝參數(shù)如下:溫度180°C;壓力:3MPa;保壓時(shí)間:4h0
[0018]第三步:將第二步中得到的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)含升溫、保壓的碳化處理，碳化是以300°C/h的升溫速率將第二步中壓制的成型物從溫度為300°C升溫至12000C，并在溫度為1200 V和壓力為3MPa的條件下保溫480h，即制得受電弓碳滑條材料。
[0019]本發(fā)明所制得的受電弓碳滑板，具有強(qiáng)度高，抗沖擊性強(qiáng)，電阻低，耐磨等特點(diǎn)，可滿(mǎn)足告訴列車(chē)及其它電力機(jī)車(chē)對(duì)受電弓碳滑板的使用要求。
[0020]上面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種受電弓用碳-碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，按下述步驟實(shí)施: 第一步，以石墨碳纖維布為基材，將浸漬瀝青后的碳纖維布打卷，直至達(dá)到設(shè)計(jì)的外型尺寸； 第二步，將第一步中得到的產(chǎn)品放到受電弓滑條成型模具中，并在模壓機(jī)中壓制成型； 第三步，將第二步中得到的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)含升溫、保壓的碳化處理，制得受電弓碳滑條材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種受電弓用碳-碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述第一步中在溫度為250°C?350°C下利用瀝青浸漬石墨碳纖維布，然后抽真空至真空度為0.1?&?40?&，再充入惰性氣體至壓力為110^?510^，并在溫度為250°(:?350°(:和壓力IMPa?5MPa的條件下恒溫恒壓I h?4h，得到浸漬后產(chǎn)物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種受電弓用碳-碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述第二步中涉及的模壓機(jī)壓制時(shí)的具體工藝參數(shù)如下:溫度120?200°C;壓力:I?5MPa;保壓時(shí)間:2?5h。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種受電弓用碳-碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述模壓機(jī)的500噸壓機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種受電弓用碳-碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述第三步中涉及的碳化是以200°C/h?400°C/h的升溫速率將第二步中壓制的成型物從溫度為250°C?350°C升溫至900°C?1400°C，并在溫度為900°C?1400°C和壓力為IMPa?5MPa的條件下保溫450h?550h，即制得受電弓碳滑條材料。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種受電弓用碳-碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:制得的所述受電弓碳滑條各項(xiàng)性能如下: 體積密度1.75g/cm3 洛氏硬度80HR 5/150 電阻率 35μΩπι抗折強(qiáng)度80MPa 抗壓強(qiáng)度90MPa。
【文檔編號(hào)】C04B35/622GK105837240SQ201610337606
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月21日
【發(fā)明人】武建軍
【申請(qǐng)人】大同新成新材料股份有限公司