[发明专利]一种高速列车用受电弓滑板的制备方法

权利要求书

1.一种高速列车用受电弓滑板的制备方法；其特征在于包括下述步骤：

步骤一刷涂改性碳纤维预浸布

配取树脂、沥青基短碳纤维、石墨粉与沥青焦粉混合均匀得到混合物；所述

混合物中，树脂含量为40-50%，沥青基短碳纤维为15-20%，石墨粉为15-25%，沥青焦的质量比10-15%，将混合物至于醇中，搅拌均匀，得到浆料；然后将浆料均匀刷涂在碳纤维预浸布表面；然后烘干，得到刷涂改性后的碳纤维预浸布；沥青基短碳纤维的长度为100 μm-2mm；

步骤二热压制备C/C多孔体

将步骤一所得刷涂改性后的碳纤维预浸布并逐层依次叠置压制固化成型，得到初坯；初坯进行炭化处理，而后采用呋喃树脂浸渍、固化与炭化增密，通过控制浸渍/炭化增密次数调控C/C多孔体的孔隙率为15 vol%-50vol%；然后将试样转入石墨化炉内升温到2300-2800℃，保温1-2小时，调节试样石墨化度；得到密度为0.8-1.5 g/cm³C/C的多孔体；

步骤三浸渍铜合金制备浸铜-C/C复合材料

所述步骤三包括下述两套方案中的至少一种；

方案一为：

将铜粉与金属粉末混合均匀；得到混粉末，将C/C多孔体包埋于混合粉末中并置于烧结炉内；通保护气体，加热至混合粉末出现液相，加低压完成熔渗；所述金属粉末在合金中的原子比为0 %-35 %；所述金属粉末由Si、Cr、Ti、Mo与Zr元素中的至少一种组成；所述低压的压力为1-5MPa；然后随炉冷却，得到产品；

方案二为：

将铜粉与金属粉末混合均匀；得到混粉末，将混合粉末冷压成坯，得到冷压坯；然后将冷压坯压在C/C多孔体上，转入烧结炉；抽真空加热至冷压坯出现液相；通入保护气体至炉内压力为1-5MPa；保温保压直至完成熔渗；然后随炉冷却，得到产品；所述金属粉末由Si、Cr、Ti、Mo与Zr元素中的至少一种组成；

所得产品的抗冲击强度分为2.7~3.3 J /cm²、电阻率为4.1~11.3μΩ·m；在50A、速度100km/h、载荷90N条件下，产品的摩擦系数为0.22-0.25；磨损率为4.7-6.9 mm/10000km。

2.根据权利要求1所述的一种高速列车用受电弓滑板的制备方法；其特征在于：步骤一中所述树脂为呋喃树脂和/或酚醛树脂。

3.根据权利要求1所述的一种高速列车用受电弓滑板的制备方法；其特征在于：石墨粉为鳞片石墨粉，尺寸为30-1000目。

4.根据权利要求1所述的一种高速列车用受电弓滑板的制备方法；其特征在

于：沥青焦粉尺寸为30-1000目。

5.根据权利要求1所述的一种高速列车用受电弓滑板的制备方法；其特征在于：碳纤维预浸布通过下述方案制备：将PAN基十字交炭纤维布或者单向碳纤维布在第二树脂溶液中浸渍后得到，第二树脂选自纯酚醛树脂、改性酚醛树脂中的一种，预浸布的树脂含量为20-60 vol%。

6.根据权利要求1所述的一种高速列车用受电弓滑板的制备方法；其特征在于：步骤二中，

压制成型工艺：整个压制过程在平板硫化机上完成；首先施加5-20MPa压力，以速度80℃/h升温到100-110℃，保压45min；然后加压至10-65MPa，以速度为50 ℃/h，升温到180-200℃，保压3h至树脂完全固化；

树脂浸渍工艺：将试样放入浸渍炉，先抽真空并升温到12 ℃，后加压1.4-1.6 MPa，保持2-3 h，使呋喃树脂填充复合材料， 然后以12 ℃/h升温速率升温到120 ℃，以升温速率为9 ℃/h升温到190 ℃，在190 ℃时保温2 h使复合材料固化；

炭化升温工艺为：试样转入炭化炉，通入惰性保护气；室温-200℃，升温速率70-90℃/h；200-650℃，升温速率10-15℃/h；650-850℃升温速率10-20℃/h，炭化温度845-855℃保温1-3h；将炭化坯，重复浸渍、固化炭化与炭化过程，直至C/C多孔体的密度在0.8-1.5 g/cm³。

7.根据权利要求1所述的一种高速列车用受电弓滑板的制备方法；其特征在于：所得产品的抗冲击强度分为3.3 J /cm²、电阻率为4.13μΩ·m；在50A、速度100km/h、载荷90N条件下，产品的摩擦系数为0.24；磨损率为4.71 mm/10000km。