一种钛石墨烯增强铜基碳滑板复合材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109136793A(43)申请公布日2019.01.04(21)申请号201810987259.8C22C49/14(2006.01)(22)申请日2018.08.28C22C101/10(2006.01)(71)申请人大同新成新材料股份有限公司地址037002山西省大同市新荣区花园屯村(72)发明人闵洁张培林庞中海武建军刘伟凯纪永良雷涛霍有(74)专利代理机构北京志霖恒远知识产权代理事务所(普通合伙)11435代理人申绍中(51)Int.Cl.C22C47/14(2006.01)C22C47/08(2006.01)C22C47/06(2006.01)C22C49/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种钛石墨烯增强铜基碳滑板复合材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种钛石墨烯增强铜基碳滑板复合材料的制备方法，将粘结剂加热熔化，并加入干燥分散的碳纤维搅拌，将钛粉、铜粉及石墨烯粉分别进行研磨，进行一次干混、二次干混、湿混、进行模压成型、一次焙烧、浸铜、二次焙烧，最终出炉成品。该钛石墨烯增强铜基碳滑板复合材料的制备方法，通过在原料中加入钛粉、石墨烯粉及碳纤维，与原料中的其他材料相融合，可以补充成品碳滑板的机械强度，使其在运行中不易折断和破裂，提高了受电弓碳滑板的机械强度、电导性和耐冲击性能。CN109136793ACN109136793A权利要求书1/1页1.一种钛石墨烯增强铜基碳滑板复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将亲油性表面活性剂与水混合配成溶液，亲油性表面活性剂与水混合配成溶液时浓度为0.4-3.2wt%，用该溶液喷洒或浸湿碳纤维，喷洒或浸湿的时间为35-45min，然后将湿润的碳纤维烘干，烘干时温度80-100℃，烘干时间为35-40h，并将烘干后的碳纤维揉搓分散；S2、将粘结剂加热熔化，粘结剂为环氧树脂，将步骤S1中得到的干燥分散的碳纤维加入粘结剂中并搅拌，使碳纤维分散成单丝状态分布在粘结剂中，碳纤维和粘结剂的质量比为0.01-0.13:0.78-1；S3、将钛粉、铜粉分别在200-300℃的预热炉中预热，预热时间为30-50min；S4、将石墨烯粉及步骤S3中预热后的钛粉和铜粉分别进行研磨，要求纯度为99.99%，研磨转速为350-600r/min，石墨烯粉、钛粉和铜粉研磨的颗粒比为1-10：10-30:15-20；S5、进行一次干混，将步骤S4中研磨后的石墨烯粉、钛粉和铜粉进行混捏，其中石墨烯粉、钛粉和铜粉重量比为45:25:35-40:30:30，混捏温度为150℃-250℃，混捏时间为1-1.5h，混捏后粉料自然冷却至常温；S6、进行二次干混，将步骤S5中一次干混后的混合料与炭黑进行混捏，混捏温度为160℃-220℃，混捏时间为1.5-3h，混合料与炭黑其重量比为65:35-60:40，混捏后的粉料自然冷却至常温；S7、进行湿混，二次干混后的混合料与含有碳纤维的粘结剂进行混捏，湿混粘结剂温度为120-170℃，湿混时间为40-60min；S8、进行模压成型，将湿混后的混合料倒入模具中，利用双向压制模压成型制成一定形状和尺寸的压坯，并使之具有一定的密度和强度；S9、进行一次焙烧，将预成型的生坯装入焙烧炉中进行焙烧得到第一次坯体，焙烧温度为20℃-1250℃，并在1250℃温度下保温48h，焙烧时间为240h，出炉后自然冷却至常温；S10、进行浸铜，将焙烧品称重后置入石墨坩埚中，将预热炉按升温曲线进行预热，对铜进行融化，在预热炉中坩埚加热的过程当中，准备金属融化，通电前检查电路、水路是否畅通，将准备好的铜放入到融化池中，开始通电，将电流调至220A，通电2小时后铜化为液体符合浸金属要求，坩埚从预热炉中拉出，放置在融化池下，将融化好的金属溶液倒入装有碳条的高温坩埚中，将高温坩埚放入真空设备中，确保无误后开始抽真空，当真空度达到0.085MPa后，真空结束，再次放入预热炉中预热半小时至室温后取出即可；S11、进行二次焙烧，将浸渍后的坯体放入焙烧炉中进行第二次焙烧得到二次坯体，焙烧温度为20℃-1200℃，并在1200℃温度下保温48h，焙烧时间为300h，出炉后自然冷却至常温。2.根据权利要求1所述的一种钛石墨烯增强铜基碳滑板复合材料的制备方法，其特征33在于：铜粉的密度为8.92×10/cm，石墨烯的粒度D50为20-40nm，钛粉的粒度D50为10-20nm，炭黑的粒度D50为40-60nm，粘结剂环氧树脂的软化点为85-95℃，浸渍剂液态铜为99%纯铜。2CN109136793A说明书1/4页一种钛石墨烯增强铜基碳滑板复合材料的制备方法技术领域[0001]本发明属于石墨材料技术领域，具体涉