一种铜基受电弓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(10)授权公告号CN106191497B(45)授权公告日2018.06.05(21)申请号201610672666.0C22C9/00(2006.01)(22)申请日2016.08.16B22F3/02(2006.01)B22F3/10(2006.01)(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号CN106191497A审查员涂洵(43)申请公布日2016.12.07(73)专利权人泉州市鸿运生态农业发展有限公司地址362102福建省泉州市惠安县紫山镇油园村三叉路口68号(72)发明人刘蓉蓉(74)专利代理机构北京科家知识产权代理事务所(普通合伙)11427代理人陈娟(51)Int.Cl.C22C1/05(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种铜基受电弓滑板复合材料的制备方法(57)摘要本发明涉及一种铜基受电弓滑板复合材料的制备方法，属于受电弓滑板材料制备技术领域。本发明首先以石墨粉、钛粉以及铝粉等物质为原料，制备得到陶瓷坯体，将其进行高温烧结后，与预处理的石墨、铜粉进行球磨，得到复合材料粉料，最后将其进行压制、烧结和抛光处理，即可得到铜基受电弓滑板复合材料。本发明制备的铜基受电弓滑板复合材料对导线的磨耗较小，其摩擦系数低于0.07；且自身磨损量较小，磨损量低于1.9×10-4mm/km，延长其使用寿命。CN106191497BCN106191497B权利要求书1/1页1.一种铜基受电弓滑板复合材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取140～145g钛粉，27～28g铝粉，21～22g石墨粉，23～24g锡粉，装入球磨机中球磨混合9～10h，得混合粉料，将混合粉料置于干压成型机中，在20～25MPa下预压成型，并将其转入干燥箱中，在105～110℃下，干燥至恒重，得陶瓷坯体，备用；（2）称取30～40g石墨粉，加入至80～100mL质量分数为10%氢氧化钠溶液中，以200～300r/min搅拌加热至沸腾并保持温度20～25min，冷却至室温，真空抽滤，用去离子水洗涤滤饼至洗涤液呈中性，将洗涤后的滤饼加入至50～60mL质量分数为20%硝酸溶液中，以200～300r/min搅拌加热至沸腾并保持温度20～25min，冷却至室温，真空抽滤，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，并转入干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，得预处理石墨；（3）将上述步骤（1）制备的陶瓷坯体置于高温烧结炉中，在氩气保护条件下，加热至1350～1400℃，高温烧结15～20min，冷却至室温，得Ti3AlC2陶瓷，将Ti3AlC2陶瓷加入粉碎机中粉碎，过200目筛，称取180～200g过筛后的Ti3AlC2陶瓷粉末装入球磨罐中，并向球磨罐中加入上述制备的预处理石墨和750～800g铜粉，在氩气保护条件下，封罐球磨5～6h，得复合材料粉料；（4）将上述制备的复合材料粉料装入模具中，在300～400MPa压力下压制1～2min，将压制后的模具置于真空烧结炉中，在体积比为1:1的氮气和氢气混合气体气氛下，以80～100℃/min升温至800～900℃，保持温度10～15min后，冷却至室温，拆模得粗坯，并将其置于抛光机中，打磨抛光，得铜基受电弓滑板复合材料。2CN106191497B说明书1/4页一种铜基受电弓滑板复合材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种铜基受电弓滑板复合材料的制备方法，属于受电弓滑板材料制备技术领域。背景技术[0002]滑板是装在电力机车顶部的受电弓上，直接与电网导线磨擦接触，将电网上的电流引入机车的接触导电元件。滑板材料需同时满足或协调以下几个方面的性能指标：（1）低的电阻率和接触电阻；（2）足够的抗冲击强度；（3）良好的减磨、自润滑性能；（4）一定的耐磨性；（5）良好的耐热、耐电弧性能；（6）一定的经济性；（7）便于成型和实现轻量化。受电弓滑板的研究和应用方面，其材料主要经历了纯金属滑板、粉末冶金滑板、纯碳滑板、浸金属碳滑板、金属基复合材料滑板和无机非金属基复合材料滑板等发展过程。[0003]现有的受电弓滑板的材料主要是粉末冶金材料和炭质材料。粉末冶金滑板主要分为铁基滑板和铜基滑板两种。铁基滑板适用于钢铝导线，铜基滑板适用于铜导线。粉末冶金滑板是以金属铁和铜粉末为基本成分，添加一些润滑成分如炭、铅和二硫化钼等硫化物，通过机械混合使各种成分均匀分布后，利用液压机将混料模压成型，后将毛坯高温烧结，最后浸入润滑油制得。由于粉末冶金滑板材料是金属体，和导线材质相近，而且导线是静态，滑板是动态，所以粉末冶金滑板对导线磨耗较大，而且在使用中易产生电弧。炭滑板本身具有很好的润滑性，自润滑性能和减摩性能好，对导线的磨损较小，滑动时电磁噪声小，且耐高温，不易和