[0044] 实施例1
[0045] 一种采用新工艺制备高速列车受电弓滑板碳滑板的方法,包括以下步骤:
[0046] (1)配料:鳞片石墨25重量份,胶体石墨粉20重量份,碳粉70重量份,鳞片石墨、胶体石墨粉和纯碳粉的粒度为300目;改质沥青30重量份;先将鳞片石墨、胶体石墨和纯碳粉进行干混,干混温度为185℃,干混45分钟后,加入改质沥青,混合45分钟;混合后利用辊式轧片机进行轧片,磨粉,粒度为300目;其中粒度为300目颗粒含量大于80%;将粉碎得到的粉料中加入碳纤维18重量份和氧化石墨烯5重量份;采用星行式混料机SFM-2,大盘转速(公转)100转/分钟,混料桶(自转)300转/分钟。
[0047] 其中:鳞片石墨粒度为300目,纯度为99.99%;胶体石墨粉石墨的纯度为99.85%,粒度为300目,灰分<0.15%,水分<0.5%;碳粉的全水分≤1.0%,灰分≤0.5%,挥发分≤3
0.8%,真比重1.96g/cm。
[0048] (2)制作冷等静压机模套:冷等静压机模套为两层结构,外层为钢模套,钢板厚度:3mm,长:1800mm,径向为方形:80×90mm;内层为橡胶模套,形状与钢模套一样,长比钢模套多出200mm,径向各项比钢模套少3mm;钢模套和橡胶模套都是一端封底而另一端敞开;钢模套的四个侧面钻有小孔,直径为10mm,孔与孔之间间隔为200mm;
[0049] (3)配料装入橡胶模套内:冷等静压机通过钢模套的小孔,压力传递到橡胶模套上,并通过橡胶模套把压力施加到橡胶模套内的配料上,随着压力的增加,配料逐渐成型;
[0050] (4)冷等静压机压制成型工艺:把装完配料的冷等静压机模套,通过吊篮,放入冷等静压机内,进行压制成型,制备受电弓碳滑板;冷等静压机的总压力为10000吨,常温,压强为200Mpa;
[0051] (5)冷等静压机压制成型的坯料制品,再经过焙烧-浸渍工艺制成碳滑板,焙烧工艺条件为:温度1300℃,时间368小时;浸渍工艺条件为:压力3MPa,温度230℃;
[0052] (6)受电弓滑板的生产方法:A、提供一铝合金托架和碳滑板,使用喷铜设备在铝合金托架表面喷涂铜层;使用喷铜设备在碳滑板表面喷涂一层铜。B、在铝合金托架铜层表面放置60目的铜网;C、将粘结胶均匀涂覆于铜网上,确保铜网孔盛满粘结胶;D、使碳滑板的铜层与铜网接触、压合,利用粘接胶自然固化或加热使其快速固化将铝合金托架、铜网和碳滑板粘接。
[0053] 其性能指标如表2所示:
[0054] 表2:
[0055]电阻率(μΩ·m) 33
体积密度(g/cm3) 1.75
抗压强度(MPa) 130
抗折强度(MPa) 63
肖氏硬度(HS) 75
冲击韧性(J/cm2) 0.17
接触线磨耗比(mm/万公里) 0.0015
滑板高度磨耗比(mm/万公里) 2.20
[0056]滑板重量磨耗比(mm/万公里) 98.0
[0057] 实施例2
[0058] 一种采用新工艺制备高速列车受电弓滑板碳滑板的方法,包括以下步骤:
[0059] (1)配料:鳞片石墨30重量份,胶体石墨粉20重量份,碳粉75重量份,鳞片石墨、胶体石墨粉和纯碳粉的粒度为300目;改质沥青30重量份;先将鳞片石墨、胶体石墨和纯碳粉进行干混,干混温度为170℃,干混35分钟后,加入改质沥青,混合40分钟;混合后利用辊式轧片机进行轧片,磨粉,粒度为300目;其中粒度为300目颗粒含量大于80%;将粉碎得到的粉料中加入碳纤维16重量份、氧化石墨烯12重量份;采用星行式混料机SFM-2,型号、额定转速:大盘转速(公转)100转/分钟,混料桶(自转)300转/分钟;
[0060] 其中:鳞片石墨粒度为300目,纯度为99.99%;石墨烯为氧化石墨烯;胶体石墨粉石墨的纯度为99.85%,粒度为300目,灰分<0.15%,水分<0.5%;碳粉的全水分≤1.0%,灰分≤0.5%,挥发分≤0.8%,真比重1.99g/cm3;
[0061] (2)制作冷等静压机模套:冷等静压机模套为两层结构,外层为钢模套,钢板厚度:6mm,长:1500mm,径向为方形:80×90mm;内层为橡胶模套,形状与钢模套一样,长比钢模套多出200mm,径向各项比钢模套少3mm;钢模套和橡胶模套都是一端封底而另一端敞开;钢模套的四个侧面钻有小孔,直径为20mm,孔与孔之间间隔为150mm;
[0062] (3)配料装入橡胶模套内:冷等静压机通过钢模套的小孔,压力传递到橡胶模套上,并通过橡胶模套把压力施加到橡胶模套内的配料上,随着压力的增加,配料逐渐成型;
[0063] (4)冷等静压机压制成型工艺:把装完配料的冷等静压机模套,通过吊篮,放入冷等静压机内,进行压制成型,制备受电弓碳滑板;冷等静压机的总压力为10000吨,常温,压强为150Mpa;
[0064] (5)冷等静压机压制成型的坯料制品,再经过焙烧-浸渍工艺制成碳滑板,焙烧工艺条件为:温度1250℃,时间258小时;浸渍工艺条件为:压力0.5MPa,温度180℃;
[0065] (6)受电弓滑板的生产方法:A、提供一铝合金托架和碳滑板,使用喷铜设备在铝合金托架表面喷涂铜层;使用喷铜设备在碳滑板表面喷涂一层铜。B、在铝合金托架铜层表面放置60目的铜网;C、将粘结胶均匀涂覆于铜网上,确保铜网孔盛满粘结胶;D、使碳滑板的铜层与铜网接触、压合,利用粘接胶自然固化或加热使其快速固化将铝合金托架、铜网和碳滑板粘接。
[0066] 其性能指标如表3所示:
[0067] 表3:
[0068]电阻率(μΩ·m) 33
体积密度(g/cm3) 1.80
抗压强度(MPa) 140
抗折强度(MPa) 65
肖氏硬度(HS) 80
冲击韧性(J/cm2) 0.16
接触线磨耗比(mm/万公里) 0.0020
滑板高度磨耗比(mm/万公里) 2.35
滑板重量磨耗比(mm/万公里) 99.0
[0069] 实施例3
[0070] 一种采用新工艺制备高速列车受电弓滑板碳滑板的方法,包括以下步骤:
[0071] (1)配料:鳞片石墨25重量份,胶体石墨粉18重量份,碳粉65重量份,鳞片石墨、胶体石墨粉和纯碳粉的粒度为300目;改质沥青30重量份;先将鳞片石墨、胶体石墨和纯碳粉进行干混,干混温度为175℃,干混35分钟后,加入改质沥青,混合40分钟;混合后利用辊式轧片机进行轧片,磨粉,粒度为300目;其中粒度为300目颗粒含量大于80%;将粉碎得到的粉料中加入碳纤维12重量份、氧化石墨烯6重量份;采用星行式混料机SFM-2,型号、额定转速:大盘转速(公转)100转/分钟,混料桶(自转)300转/分钟;
[0072] 其中:鳞片石墨粒度为300目,纯度为99.99%;胶体石墨粉石墨的纯度为99.85%,粒度为300目,灰分<0.15%,水分<0.5%;碳粉的全水分≤1.0%,灰分≤0.5%,挥发分≤0.8%,真比重1.96g/cm3;
[0073] (2)制作冷等静压机模套:冷等静压机模套为两层结构,外层为钢模套,钢板厚度:4mm,长:1200mm,径向为方形:60×80mm;内层为橡胶模套,形状与钢模套一样,长比钢模套多出200mm,径向各项比钢模套少2mm;钢模套和橡胶模套都是一端封底而另一端敞开;钢模套的四个侧面钻有小孔,直径20mm,孔与孔之间间隔为200mm;
[0074] (3)配料装入橡胶模套内:冷等静压机通过钢模套的小孔,压力传递到橡胶模套上,并通过橡胶模套把压力施加到橡胶模套内的配料上,随着压力的增加,配料逐渐成型;
[0075] (4)冷等静压机压制成型工艺:把装完配料的冷等静压机模套,通过吊篮,放入冷等静压机内,进行压制成型,制备受电弓碳滑板;冷等静压机的总压力为10000吨,常温,压强为100Mpa;
[0076] (5)冷等静压机压制成型的坯料制品,再经过焙烧-浸渍工艺制成碳滑板,焙烧工艺条件为:温度1200℃,时间328小时;浸渍工艺条件为:压力2MPa,温度200℃;
[0077] (6)受电弓滑板的生产方法:A、提供一铝合金托架和碳滑板,使用喷铜设备在铝合金托架表面喷涂铜层;使用喷铜设备在碳滑板表面喷涂一层铜。B、在铝合金托架铜层表面放置60目的铜网;C、将粘结胶均匀涂覆于铜网上,确保铜网孔盛满粘结胶;D、使碳滑板的铜层与铜网接触、压合,利用粘接胶自然固化或加热使其快速固化将铝合金托架、铜网和碳滑板粘接。
[0078] 其性能指标如表4所示:
[0079] 表4:
[0080]电阻率(μΩ·m) 33
体积密度(g/cm3) 1.77
抗压强度(MPa) 135
抗折强度(MPa) 64
肖氏硬度(HS) 75
冲击韧性(J/cm2) 0.17
接触线磨耗比(mm/万公里) 0.0018
滑板高度磨耗比(mm/万公里) 2.30
滑板重量磨耗比(mm/万公里) 98.0
[0081] 对比例1~7
[0082] 按照实施例1的方法制备对比例1~7的受电弓滑板碳滑板,区别在于配方不同,配方具体如表5所示:
[0083] 表5:对比例1~7的配方:
[0084] 鳞片石墨 胶体石墨粉 碳粉 改质沥青 碳纤维 氧化石墨烯
对比例1 25 20 70 30 0 0
对比例2 25 20 70 30 16 0
对比例3 25 20 70 30 0 10
[0085]对比例4 25 20 70 30 16 2
对比例5 25 20 70 30 16 15
对比例6 25 20 70 30 10 10
对比例7 25 20 70 30 20 10
[0086] 表6:对比例1~7的产品参数:
[0087]
[0088] 对比例8~11
[0089] 按照实施例1的方法制备对比例8~11的受电弓滑板碳滑板,区别在于配方不同,配方具体如表7所示:
[0090] 表7:对比例8~11的配方:
[0091] 鳞片石墨 胶体石墨粉 碳粉 改质沥青 碳纤维 氧化石墨烯
对比例8 45 0 70 30 16 10
对比例9 0 45 70 30 16 10
对比例10 25 20 50 30 16 10
对比例11 25 20 80 30 16 10
[0092] 表8:对比例8~11的产品参数:
[0093]
[0094]