[发明专利]一种电力机车用石墨烯改性炭/炭受电弓滑板的制备方法

摘要

本发明属于交通运输车辆配件技术领域，涉及一种电力机车用石墨烯改性炭/炭受电弓滑板的制备方法。本发明利用石墨烯具有高强度、高导电性以及高导热性能的特点，采用石墨烯对炭/炭复合材料进行功能化改性，将石墨烯通过有机溶剂与树脂混合稀释后，加压浸入多孔的经过化学气相沉积处理后的炭/炭复合材料坯体内，然后采用固化、炭化和石墨化工艺制得的石墨烯改性炭/炭复合材料受电弓滑板，其弯曲强度≥270MPa，剪切强度≥120MPa，冲击韧性≥2.7J/cm2，电阻率≤11.5μΩ.m，磨损率≤11.0mm/10000km，具有力学性能优异，机械强度高、抗冲击韧性好、电阻率低、自润滑性能好以及抗摩擦磨损能力强的优点。

主权项

1.一种电力机车用石墨烯改性炭/炭受电弓滑板的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一：采用预氧丝毡针刺体作为预制体材料，预制体密度控制在0.12g/cm3‑0.30g/cm3；步骤二：将步骤一中采用的预制体进行炭化处理；步骤三：将步骤二中处理后的预制体进行化学气相沉积致密，当密度≥1.15g/cm3时转入下道致密工序；步骤四：将石墨烯通过有机溶剂与树脂按一定比例进行混合稀释，石墨烯含量控制在0.5‑2.5wt.％，搅拌均匀，得到浸渍混合物；步骤五：浸渍、固化、炭化处理：将步骤四中浸渍混合物加压浸入多孔的经过化学气相沉积处理后的炭/炭复合材料坯体内，压力为1.0MPa‑6.0MPa下进行浸渍2h‑10h，然后进行固化处理，出炉后转炭化炉炭化处理，其炭化温度为800℃‑1050℃，保温2h‑5h，反复数次，至密度≥1.65g/cm3时转入下道致密工序；步骤六：将步骤五致密后的炭/炭复合材料坯体转高温石墨化炉内进行高温石墨化处理，在升温速率为5℃/h‑200℃/h的条件下升温至1600℃‑2500℃，然后保温2h‑4h进行高温石墨化处理，自然冷却；步骤七：将步骤六高温石墨化处理后的炭/炭复合材料坯体再进行一次石墨烯、树脂混合物浸渍、固化、炭化处理，处理工艺同步骤五；步骤八：将步骤七出炉的炭/炭复合材料坯体经过机械加工后，制得电力机车用石墨烯改性炭/炭受电弓滑板。