[发明专利]一种石墨烯镀铜粉受电弓碳滑板复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯镀铜粉受电弓碳滑板复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1：按照配比称量石墨、铜粉、碳纤维、分散剂、硫酸铜和锌粉作为原料，对石墨进行粉碎，磨粉，制得石墨粉；S2：石墨烯制备：对S1中所述的石墨粉进行氧化，得到氧化石墨，然后对氧化石墨进行还原，制得石墨烯；S3：镀铜：将S1中所述的硫酸铜和锌粉加水混合，制得混合溶液，向混合溶液中加入冰乙酸，最后将制得的石墨烯加入到混合溶液中，对石墨烯镀铜，制得镀铜石墨烯；S4：混料：将S3中所述的镀铜石墨烯与铜粉放进混合设备内，搅拌20‑30min。本发明提高了受电弓碳滑板复合材料的强度、韧性和导电率，制备方法简单。

技术领域

本发明涉及受电弓碳滑板复合材料的制备技术领域，尤其涉及一种石墨烯镀铜粉受电弓碳滑板复合材料的制备方法。

背景技术

受电弓的弓头上面都有几块可拆卸的碳或者粉末合金的导电性滑板，用来与接触网接触从上面取电，受电弓碳滑板复合材料的制备越来越得到人们的关注，传统的受电弓碳滑板复合材料大多以石墨为原料进行制备，经检索，申请号201510298290.7的专利文件公开了高速铁路动车组用受电弓滑板复合材料的制备方法，步骤如下：按比例称量原料，短切碳纤维30～60%、酚醛树脂粉20～30%、沥青焦粉10～20%、鳞片石墨粉10～20%、铜粉1～10%，所称量原料混合均匀后倒入模压机模具中压制成型，坯体先后放入马弗炉中进行预氧化处理、放入碳化炉中进行碳化处理、放入等温化学气相沉积炉中进行致密化处理、放入高温石墨化处理炉中进行石墨化处理，即得到受电弓滑板用复合材料，将所得复合材料进行加工得到碳-碳复合材料受电弓滑板。采用本发明所制备的高速铁路动车组用碳-碳复合材料受电弓滑板，不仅周期短、成本低，而且各项性能指标优异，可为高速铁路机车提供平稳、安全的电力供应，确保机车的高效运行，但是上述制备方法制备出的材料的硬度、韧性、导电率等性能均满足不了实际的应用需求，因此我们提出了一种石墨烯镀铜粉受电弓碳滑板复合材料的制备方法，用来解决上述问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种石墨烯镀铜粉受电弓碳滑板复合材料的制备方法。

本发明提出的一种石墨烯镀铜粉受电弓碳滑板复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：按照配比称量石墨、铜粉、碳纤维、分散剂、硫酸铜和锌粉作为原料，对石墨进行粉碎，磨粉，制得石墨粉；

S2：石墨烯制备：对S1中所述的石墨粉进行氧化，得到氧化石墨，然后对氧化石墨进行还原，制得石墨烯；

S3：镀铜：将S1中所述的硫酸铜和锌粉加水混合，制得混合溶液，向混合溶液中加入冰乙酸，最后将制得的石墨烯加入到混合溶液中，对石墨烯镀铜，制得镀铜石墨烯；

S4：混料：将S3中所述的镀铜石墨烯与铜粉放进混合设备内，搅拌20-30min，将镀铜石墨烯与铜粉搅拌均匀，制得混合物料；

S5：冷压成型：将S4中所述的混合物料放进模具中，冷压成型，脱模，制得坯料；

S6：烧结：将S5中所述的坯料放进电炉内，电炉温度为700-950℃，烧制3-6h，制得样品；

S7：检验：对S6中所述的样品的性能进行检验，检验合格即可制得石墨烯镀铜粉受电弓碳滑板复合材料，对石墨烯镀铜粉受电弓碳滑板复合材料进行包装，入库存储。

优选地，所述S1中，使用粉碎机对石墨进行粉碎，将粉碎后的石墨放进磨粉机中，制得石墨粉。

优选地，所述S1中，使用电子天平依次对石墨、铜粉、碳纤维、分散剂、硫酸铜和锌粉进行称量，称量结束后将石墨、铜粉、碳纤维、分散剂、硫酸铜和锌粉分别放进存储容器内进行存放，等待使用。

优选地，所述S2中，石墨粉进行氧化，得到氧化石墨，氧化石墨层之间发生剥离，再加入还原剂出去含氧基团，制得石墨烯。