[发明专利]一种碳纤维增强受电弓碳滑板材料及其制造方法

权利要求书

1.一种碳纤维增强受电弓碳滑板材料，其特征在于，包括石墨层间化合物，石油焦，碳纤维和中温沥青。

2.根据权利要求1所述的受电弓碳滑板材料，其特征在于，所述石墨层间化合物的质量百分含量为30～60％，石油焦的质量百分含量为8～32％，碳纤维的质量百分含量为2～16％，中温沥青的质量百分含量为15～35％。

3.根据权利要求1所述的受电弓碳滑板材料，其特征在于，所述石墨层间化合物为金属～石墨层间化合物，金属～石墨层间化合物中金属的质量百分含量为10-20％。

4.根据权利要求1至3中任一所述的受电弓碳滑板材料，其特征在于，所述石墨层间化合物选自铜～石墨层间化合物、铁～石墨层间化合物、铜铁～石墨层间化合物中的一种。

5.根据权利要求3所述的受电弓碳滑板材料，其特征在于，所述金属～石墨层间化合物的制备方法包括如下步骤：

1)将鳞片石墨与金属氯化物混合均匀，制得混合物；

2)将混合物进行加热处理，制得金属氯化物～石墨层间化合物；

3)将金属氯化物～石墨层间化合物进行还原处理，制得金属～石墨层间化合物。

6.根据权利要求5所述的受电弓碳滑板材料，其特征在于，步骤1)中所述鳞片石墨与金属氯化物的摩尔比为(1～3)∶(2～4)。

7.根据权利要求5所述的受电弓碳滑板材料，其特征在于，步骤2)中所述加热处理包括：以2～5℃/min的升温速率将混合物加热至400～550℃，保温24～76小时后降温至室温，制得金属氯化物～石墨层间化合物。

8.根据权利要求5所述的受电弓碳滑板材料，其特征在于，步骤3)中所述还原处理包括：将金属氯化物～石墨层间化合物置入氢气还原炉后进行抽真空处理；然后以1～2L/min的流量通入氢气，同时以1～2℃/min的升温速率将金属氯化物～石墨层间化合物加热至300～550℃，保温45～52小时；再以1～2℃/min的升温速率继续将金属氯化物～石墨层间化合物加热至850～900℃，保温24小时后降温至室温，制得金属～石墨层间化合物。

9.根据权利要求1或2所述的受电弓碳滑板材料，其特征在于，所述石墨层间化合物的平均粒度为300～350目，电阻率为50-60μΩ·m；所述石油焦中200目粒度的质量百分含量为70～80％，300目粒度的质量百分含量为20～30％；所述碳纤维为短切碳纤维，长度为1-5mm；所述中温沥青的水分≤0.3％，灰份≤1％，软化点为65-90℃；

10.一种碳纤维增强受电弓碳滑板材料的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

A)将石墨层间化合物、石油焦和碳纤维混合均匀，然后加入溶化后的中温沥青，再于150～170℃下进行混合处理，制得混合料；

B)将混合料降温至90℃后压制成料柱，再将料柱于130～150℃进行固化处理10～14小时；

C)将固化处理后的料柱粉碎成碎料，再于200～230℃下进行挤压处理，制得半成品；

D)将半成品进行焙烧处理，制得碳纤维增强受电弓碳滑板材料。