本发明公开了一种受电弓碳滑板的制备方法，包括如下步骤：将粉末状原材料按照所需比例置于搅拌机中进行搅拌处理，让各种干粉混合均匀。在各种干粉混合后静置，待其悬浮粉尘落定，在混合后的各种干粉中加入熔化的中温沥青继续搅拌，制成混捏物料。利用所述混捏物料送入模具内，再送至模具的过程中热压，模具内将混捏物料制成碳滑板初坯。将碳滑板初坯送入焙烧炉，并开启加温设备，进行焙烧处理，制成烧结碳滑板初坯。将烧结后的碳滑板初坯依次进行浸渍、干燥处理，即得到成品碳滑板。本发明的方法，能够在一定程度上增加除污效果，同时降低加工成本。
1.一种受电弓碳滑板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将粉末状原材料的石油焦粉、沥青焦粉、硫磺、焦炭粉、碳纤维、硅粉、铜粉按照所需比例置于搅拌机中进行搅拌处理，让各种干粉混合均匀，在混合过程中，搅拌器处于密闭状态，S2、在各种干粉混合后静置30min，待其悬浮粉尘落定，在混合后的各种干粉中加入熔化的中温沥青继续搅拌，制成混捏物料；
S3、利用所述混捏物料送入模具内，再送至模具的过程中热压，采用的是全封闭的传送带，且在传送带上设有多个抽气装置，并在其外侧设有VOC空气过滤器，送入后在模具内将混捏物料制成碳滑板初坯；
S4、将碳滑板初坯送入焙烧炉，在焙烧炉上设有送风机构，采用缓速自然风辅助碳滑板初坯冷却至25℃，然后关闭送风机构，并开启加温设备，进行焙烧处理，制成烧结碳滑板初坯；
S5、将烧结后的碳滑板初坯依次进行浸渍、干燥处理，即得到成品碳滑板。
2.根据权利要求1所述的一种受电弓碳滑板的制备方法，其特征在于，所述粉末状原材料按照重量份配比为：
35-40份石油焦粉、30份沥青焦粉、1-1.5份硫磺、2.5份焦炭粉、10份碳纤维、3-6份硅粉、1.8-2.4份铜粉、32-38份中温沥青。
3.根据权利要求2所述的一种受电弓碳滑板的制备方法，其特征在于，步骤S1中，加入铜粉和硅粉的步骤是在前期已经搅拌进行到一半的时候进行。
4.根据权利要求1所述的一种受电弓碳滑板的制备方法，其特征在于，步骤S3中，热压温度为380℃，压力为25MPa，保压20min。
5.根据权利要求1所述的一种受电弓碳滑板的制备方法，其特征在于，步骤S4中，在烧结炉烧制过程中，由于温度较高，其产生的污染气体如果直接送入废气处理装置中，会对装置产生损坏，需要在出气口设置一段螺旋冷却气体段，让废气能得到一定的冷却，再送至废气处理器中。
6.根据权利要求1所述的一种受电弓碳滑板的制备方法，其特征在于，步骤S5中，进行浸渍的步骤为：在减压蒸馏釜内，加热到140-160℃，保持温度15min，抽真空0.1MPa，然后保压1h，然后恢复压力，采用40℃热风吹干燥，制得成品碳滑板，浸渍的软化点温度为100-105℃。
7.根据权利要求6所述的一种受电弓碳滑板的制备方法，其特征在于，浸渍液在每10次浸渍后，需进行一次密网过滤，网眼为40目，过滤固相物质进行回收利用。
一种受电弓碳滑板的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及铁路运输技术领域，具体是一种受电弓碳滑板的制备方法。
背景技术
[0002] 随着我国高铁事业的发展，受电弓碳滑板的研发改进也成为重点的研发对象之一。受电弓滑板是机车供电系统中的最重要集电元件，它安装在受电弓上，直接与接触网导线接触，属于滑动接触触头材料范畴。通过受电弓滑板与输电网线的接触，将输电网上的电流引导下来，传输给机车供电系统，来维持电力机车正常运行。受电弓滑板主要有三大类：粉末冶金滑板、碳滑板、浸金属碳滑板。工业发达国家先后研制出了碳滑板，取代了粉末冶金滑板，有效减少了对接触网导线的磨耗，延长了导线的使用寿命。浸金属碳滑板是碳滑板在热等静压下浸铜合金制成的，其有良好的导电性能和抗冲击韧性，且强度高，硬度高，但对接触网导线磨耗比碳滑板高。目前碳滑板仍是国内外铁路部门广泛采用的首选材料，碳滑板是以碳-石墨为基础材料，具有良好的导电、导热及耐磨自润滑性，并具有很好的抑制火花作用和高温不变形、对接触网导线磨耗小的特点。目前国内所加工的碳滑板，其使用寿命能达到国际一流水平，但目前所采用的加工原料，主要是石墨、沥青焦粉、焦炭粉等，在加工制造过程中会产生大量的污染粉尘，在保证产品质量的情况下，提高污染处理能力是目前亟待解决的问题，同时目前的加工方法成本依然较高，有待改进。
发明内容
[0003] 针对上述问题，本发明提供一种受电弓碳滑板的制备方法，能够在一定程度上增加除污效果，同时降低加工成本。
[0004] 本发明的技术方案是：
[0005] 一种受电弓碳滑板的制备方法，包括如下步骤：
[0006] S1、将粉末状原材料的石油焦粉、沥青焦粉、硫磺、焦炭粉、碳纤维、硅粉、铜粉按照所需比例置于搅拌机中进行搅拌处理，让各种干粉混合均匀，在混合过程中，搅拌器处于密闭状态，
[0007] S2、在各种干粉混合后静置30min，待其悬浮粉尘落定，在混合后的各种干粉中加入熔化的中温沥青继续搅拌，制成混捏物料；
[0008] S3、利用所述混捏物料送入模具内，再送至模具的过程中热压，采用的是全封闭的传送带，且在传送带上设有多个抽气装置，并在其外侧设有VOC空气过滤器，送入后在模具内将混捏物料制成碳滑板初坯；
[0009] S4、将碳滑板初坯送入焙烧炉，在焙烧炉上设有送风机构，采用缓速自然风辅助碳滑板初坯冷却至25℃，然后关闭送风机构，并开启加温设备，进行焙烧处理，制成烧结碳滑板初坯；
[0010] S5、将烧结后的碳滑板初坯依次进行浸渍、干燥处理，即得到成品碳滑板。
[0011] 进一步的，所述粉末状原材料按照重量份配比为：石油焦粉、沥青焦粉、硫磺、焦炭粉、碳纤维、硅粉、铜粉
[0012] 35-40份石油焦粉、30份沥青焦粉、1-1.5份硫磺、2.5份焦炭粉、10份碳纤维、3-6份硅粉、1.8-2.4份铜粉、32-38份中温沥青。
[0013] 进一步的，步骤S1中，加入铜粉和硅粉的步骤是在前期已经搅拌进行到一半的时候进行。
[0014] 进一步的，步骤S3中，热压温度为380℃，压力为25MPa，保压20min。
[0015] 进一步的，步骤S4中，在烧结炉烧制过程中，由于温度较高，其产生的污染气体如果直接送入废气处理装置中，会对装置产生损坏，需要在出气口设置一段螺旋冷却气体段，让废气能得到一定的冷却，再送至废气处理器中。
[0016] 进一步的，步骤S5中，进行浸渍的步骤为：在减压蒸馏釜内，加热到140-160℃，保持温度15min，抽真空0.1MPa，然后保压1h，然后恢复压力，采用40℃热风吹干燥，制得成品碳滑板。
[0017] 浸渍的软化点温度为100-105℃。
[0018] 进一步的，浸渍液在每10次浸渍后，需进行一次密网过滤，网眼为40目，过滤固相物质进行回收利用。
[0019] 本发明的有益效果是：
[0020] 1、本发明的每一个加工步骤，都是出于密封状态下输送和加工，全程不会让粉尘和废气发生泄漏，并且通过过程中的废气处理，能够有效的提高污染防治效果。
[0021] 2、通过调整配方比，取消目前制备过程中所采用的氮化硼等重污染原材料，而通过其他材料的配合也能达到导电性和结构强度的要求，同时能够实对部分原材料的回收利用，对温度和压力也在现有基础上进行调整，在不影响产品效果的情况下，减少其能耗，达到节约成本的要求。
具体实施方式
[0022] 下面结合实施例对本发明进一步说明。
[0023] 一种受电弓碳滑板的制备方法，包括如下步骤：
[0024] S1、将粉末状原材料的石油焦粉、沥青焦粉、硫磺、焦炭粉、碳纤维，按照所需比例置于搅拌机中进行搅拌处理，让各种干粉混合均匀，搅拌到一半的时候，加入硅粉和铜粉，在混合过程中，搅拌器处于密闭状态，所述粉末状原材料按照重量份配比为：35-40份石油焦粉、30份沥青焦粉、1-1.5份硫磺、2.5份焦炭粉、10份碳纤维、3-6份硅粉、1.8-2.4份铜粉、32-38份中温沥青，所用的粉末为60目，硅粉粒径为800目；加入铜粉和硅粉的步骤是在前期已经搅拌进行到一半的时候进行；
[0025] S2、在各种干粉混合后静置30min，待其悬浮粉尘落定，在混合后的各种干粉中加入熔化的中温沥青继续搅拌，制成混捏物料；
[0026] S3、利用所述混捏物料送入模具内，再送至模具的过程中热压，热压温度为380℃，压力为25MPa，保压20min，采用的是全封闭的传送带，且在传送带上设有多个抽气装置，并在其外侧设有VOC空气过滤器，送入后在模具内将混捏物料制成碳滑板初坯；
[0027] S4、将碳滑板初坯送入焙烧炉，在焙烧炉上设有送风机构，采用缓速自然风辅助碳滑板初坯冷却至25℃，然后关闭送风机构，并开启加温设备，进行焙烧处理，制成烧结碳滑板初坯；在烧结炉烧制过程中，由于温度较高，其产生的污染气体如果直接送入废气处理装置中，会对装置产生损坏，需要在出气口设置一段螺旋冷却气体段，让废气能得到一定的冷却，再送至废气处理器中；
[0028] S5、将烧结后的碳滑板初坯依次进行浸渍、干燥处理，即得到成品碳滑板，进行浸渍的步骤为：在减压蒸馏釜内，加热到140-160℃，保持温度15min，抽真空0.1MPa，然后保压1h，然后恢复压力，采用40℃热风吹干燥，制得成品碳滑板。
[0029] 浸渍液在每10次浸渍后，需进行一次密网过滤，网眼为40目，过滤固相物质进行回收利用，所回收的产品中，如果出现粒径较大的物质，进行二次破碎，使其成粉末状的结构。
[0030] 采用本发明制得的成品碳滑板，其电阻率为38-39μΩ.m，密度为1.75g/cm3，抗弯强度为30-35MPa，抗压强度为48-55MPa，硬度为57.5HRC，磨损程度为每万公里3.8mm。与现有的其他碳滑板相比，性能能够满足需求。
[0031] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
