CN108794008A - 一种地铁用纯碳滑条及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地铁用纯碳滑条，包括以下重量份的原料：沥青焦31‑35份、煅后石油焦13‑17份、碳化硅16‑20份、粘结剂22‑26份、三氧化二铝8‑12份、二氧化钛7‑11份、稳定剂2‑6份和电解石墨烯10‑14份。本发明使用沥青焦、煅后石油焦、碳化硅、粘结剂、三氧化二铝、二氧化钛、稳定剂和电解石墨烯生产受电弓碳滑条材料，具有非常好的理化性能指标，由于有碳化硅的加入，显著提高了受电弓碳滑板材料的耐磨性和导电性，本发明制备方法生产周期短，经过一次焙烧即得满足要求的炭条材料，同时产品成品率有了大幅提高。

Description

一种地铁用纯碳滑条及其制备方法
技术领域
本发明涉及新型炭材料的技术领域，尤其涉及一种地铁用纯碳滑条及其制备方法。
背景技术
弓网系统是电气化列车的主要动力来源，主要由接触网和受电弓/受流器两部分构成，接触网大多采用纯铜或铜合金材料，从接触网导入电能的受电弓/受流器炭滑板是获取牵引电力的“咽喉”部件，对行车安全和运营成本有重要影响，属于消耗性关键部件。目前，国内地铁用炭滑板分两类：一类是受电弓炭滑板；一类是受流器炭滑板。受电弓炭滑板由（含气道或不含气道）炭条、带安装座的铝托架、双头螺柱、螺母、垫圈、气路系统等零部件组成。受流器炭滑板由炭滑板和铁板托架通过焊接而成。作为炭滑板的关键组成部分炭滑条的选用必须对其综合性能有严格的要求指标，需要具有合适的电阻率和接触电阻、足够的机械强度、良好的减磨性及自润滑性、良好的耐热、耐电弧和一定的耐磨性。而且针对地铁制动频繁，启停过程瞬间电流大的特点，摩擦大特点，因此提出了一种地铁用纯碳滑条及其制备方法。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种地铁用纯碳滑条及其制备方法。
本发明提出的一种地铁用纯碳滑条，包括以下重量份的原料：沥青粉25-29份、氢氧化钠22-26份、环烷酸8-12份、亚硝酸钠10-14份、过氧化氢5-9份、苯酚6-10份、聚苯基乙炔4-8份和三氯乙烯7-11份。
优选地，包括以下重量份的原料：沥青粉26-28份、氢氧化钠23-25份、环烷酸9-11份、亚硝酸钠11-13份、过氧化氢6-8份、苯酚7-9份、聚苯基乙炔5-7份和三氯乙烯8-10份。
优选地，包括以下重量份的原料：沥青粉27份、氢氧化钠24份、环烷酸10份、亚硝酸钠12份、过氧化氢7份、苯酚8份、聚苯基乙炔6份和三氯乙烯9份。
优选地，其制备方法包括以下步骤：
S1：选取沥青粉，将沥青粉加入到搅拌设备中，在搅拌设备中加入过氧化氢溶液，搅拌完成后，对其进行过滤处理；
S2：S1中所述的沥青粉通入高速混料机中，然后将氢氧化钠、环烷酸、亚硝酸钠、苯酚、聚苯基乙炔和三氯乙烯加入高速混料机中，制得混合物；
S3：S2中所述的混合物采用高温加热，然后利用混合机进行均匀混合；
S4：将S3中所述的混合物通过输送管引至冷却设备中，对混合物进行冷却处理；
S5：S4中所述的混合物通入磨粉机中，对混合物进行磨粉处理；
S6：S5中所述的混合物通入烧结设备内进行烧结，烧结完成后即得到人造石墨负极材料。
优选地，所述S1中，搅拌设备为搅拌机，搅拌机的转速设置为600-800r/min。
优选地，所述S2中，高速混料机的转速设置为1000-1200r/min，且高速混料机的内部温度设置为25-35℃。
优选地，所述S3中，加热温度设置为600-800℃。
优选地，所述S4中，冷却设备为冷却机，冷却机的温度设置为5-8℃。
优选地，所述S5中，磨粉机的转速设置为400-600r/min。
优选地，所述S6中，烧结温度设置为1400-1500℃，并且以100℃/h的温度升高直至3200℃。
本发明的有益效果：使用沥青焦、煅后石油焦、碳化硅、粘结剂、三氧化二铝、二氧化钛、稳定剂和电解石墨烯生产受电弓碳滑条材料，具有非常好的理化性能指标，由于有碳化硅的加入，显著提高了受电弓碳滑板材料的耐磨性和导电性，本发明制备方法生产周期短，经过一次焙烧即得满足要求的炭条材料，同时产品成品率有了大幅提高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本实施例中提出了一种地铁用纯碳滑条，包括以下重量份的原料：沥青焦31份、煅后石油焦13份、碳化硅16份、粘结剂22份、三氧化二铝8份、二氧化钛7份、稳定剂2份和电解石墨烯10份；
其制备方法包括以下步骤：
S1：选取碳化硅，将碳化硅加入到粉碎设备中，粉碎完成后，对其进行磨粉处理，得到碳化硅粉；
S2：将S1中所述的碳化硅粉通入高速混料机中，然后将沥青焦、煅后石油焦、粘结剂、三氧化二铝、二氧化钛份、稳定剂份和电解石墨烯加入高速混料机中，制得混合物；
S3：将S2中所述的混合物采用高温加热，然后利用混合机进行均匀混合；
S4：将S3中所述的混合物通过输送管引至成型设备中，对混合物进行成型处理，得到生坯；
S5：将S4中所述的生坯通入清洗机中，对混合物进行清洗处理；
S6：将S5中所述的生坯通入焙烧炉内进行焙烧，焙烧完成后即得到纯碳滑条。
实施例二
本实施例中提出了一种地铁用纯碳滑条，包括以下重量份的原料：沥青焦32份、煅后石油焦14份、碳化硅17份、粘结剂23份、三氧化二铝9份、二氧化钛8份、稳定剂3份和电解石墨烯11份；
其制备方法包括以下步骤：
S1：选取碳化硅，将碳化硅加入到粉碎设备中，粉碎完成后，对其进行磨粉处理，得到碳化硅粉；
S2：将S1中所述的碳化硅粉通入高速混料机中，然后将沥青焦、煅后石油焦、粘结剂、三氧化二铝、二氧化钛份、稳定剂份和电解石墨烯加入高速混料机中，制得混合物；
S3：将S2中所述的混合物采用高温加热，然后利用混合机进行均匀混合；
S4：将S3中所述的混合物通过输送管引至成型设备中，对混合物进行成型处理，得到生坯；
S5：将S4中所述的生坯通入清洗机中，对混合物进行清洗处理；
S6：将S5中所述的生坯通入焙烧炉内进行焙烧，焙烧完成后即得到纯碳滑条。
实施例三
本实施例中提出了一种地铁用纯碳滑条，包括以下重量份的原料：沥青焦33份、煅后石油焦15份、碳化硅18份、粘结剂24份、三氧化二铝10份、二氧化钛9份、稳定剂4份和电解石墨烯12份；
其制备方法包括以下步骤：
S1：选取碳化硅，将碳化硅加入到粉碎设备中，粉碎完成后，对其进行磨粉处理，得到碳化硅粉；
S2：将S1中所述的碳化硅粉通入高速混料机中，然后将沥青焦、煅后石油焦、粘结剂、三氧化二铝、二氧化钛份、稳定剂份和电解石墨烯加入高速混料机中，制得混合物；
S3：将S2中所述的混合物采用高温加热，然后利用混合机进行均匀混合；
S4：将S3中所述的混合物通过输送管引至成型设备中，对混合物进行成型处理，得到生坯；
S5：将S4中所述的生坯通入清洗机中，对混合物进行清洗处理；
S6：将S5中所述的生坯通入焙烧炉内进行焙烧，焙烧完成后即得到纯碳滑条。
实施例四
本实施例中提出了一种地铁用纯碳滑条，包括以下重量份的原料：沥青焦34份、煅后石油焦16份、碳化硅19份、粘结剂25份、三氧化二铝11份、二氧化钛10份、稳定剂5份和电解石墨烯13份；
其制备方法包括以下步骤：
S1：选取碳化硅，将碳化硅加入到粉碎设备中，粉碎完成后，对其进行磨粉处理，得到碳化硅粉；
S2：将S1中所述的碳化硅粉通入高速混料机中，然后将沥青焦、煅后石油焦、粘结剂、三氧化二铝、二氧化钛份、稳定剂份和电解石墨烯加入高速混料机中，制得混合物；
S3：将S2中所述的混合物采用高温加热，然后利用混合机进行均匀混合；
S4：将S3中所述的混合物通过输送管引至成型设备中，对混合物进行成型处理，得到生坯；
S5：将S4中所述的生坯通入清洗机中，对混合物进行清洗处理；
S6：将S5中所述的生坯通入焙烧炉内进行焙烧，焙烧完成后即得到纯碳滑条。
实施例五
本实施例中提出了一种地铁用纯碳滑条，包括以下重量份的原料：沥青焦35份、煅后石油焦17份、碳化硅20份、粘结剂26份、三氧化二铝12份、二氧化钛11份、稳定剂6份和电解石墨烯14份；
其制备方法包括以下步骤：
S1：选取碳化硅，将碳化硅加入到粉碎设备中，粉碎完成后，对其进行磨粉处理，得到碳化硅粉；
S2：将S1中所述的碳化硅粉通入高速混料机中，然后将沥青焦、煅后石油焦、粘结剂、三氧化二铝、二氧化钛份、稳定剂份和电解石墨烯加入高速混料机中，制得混合物；
S3：将S2中所述的混合物采用高温加热，然后利用混合机进行均匀混合；
S4：将S3中所述的混合物通过输送管引至成型设备中，对混合物进行成型处理，得到生坯；
S5：将S4中所述的生坯通入清洗机中，对混合物进行清洗处理；
S6：将S5中所述的生坯通入焙烧炉内进行焙烧，焙烧完成后即得到纯碳滑条。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种地铁用纯碳滑条，其特征在于，包括以下重量份的原料：沥青焦31-35份、煅后石油焦13-17份、碳化硅16-20份、粘结剂22-26份、三氧化二铝8-12份、二氧化钛7-11份、稳定剂2-6份和电解石墨烯10-14份。
2.根据权利要求1所述的一种地铁用纯碳滑条，其特征在于，包括以下重量份的原料：沥青焦32-34份、煅后石油焦14-16份、碳化硅17-19份、粘结剂23-25份、三氧化二铝9-11份、二氧化钛8-10份、稳定剂3-5份和电解石墨烯11-13份。
3.根据权利要求1所述的一种地铁用纯碳滑条，其特征在于，包括以下重量份的原料：沥青焦33份、煅后石油焦15份、碳化硅16份、粘结剂24份、三氧化二铝10份、二氧化钛9份、稳定剂4份和电解石墨烯12份。
4.根据权利要求1所述的一种地铁用纯碳滑条，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
S1：选取碳化硅，将碳化硅加入到粉碎设备中，粉碎完成后，对其进行磨粉处理，得到碳化硅粉；
S2：将S1中所述的碳化硅粉通入高速混料机中，然后将沥青焦、煅后石油焦、粘结剂、三氧化二铝、二氧化钛份、稳定剂份和电解石墨烯加入高速混料机中，制得混合物；
S3：将S2中所述的混合物采用高温加热，然后利用混合机进行均匀混合；
S4：将S3中所述的混合物通过输送管引至成型设备中，对混合物进行成型处理，得到生坯；
S5：将S4中所述的生坯通入清洗机中，对混合物进行清洗处理；
S6：将S5中所述的生坯通入焙烧炉内进行焙烧，焙烧完成后即得到纯碳滑条。
5.根据权利要求4所述的一种地铁用纯碳滑条，其特征在于，所述S1中，粉碎设备为粉碎机，粉碎机的转速设置为700-900r/min。
6.根据权利要求4所述的一种地铁用纯碳滑条，其特征在于，所述S2中，高速混料机的转速设置为1200-1400r/min，且高速混料机的内部温度设置为170-190℃。
7.根据权利要求4所述的一种地铁用纯碳滑条，其特征在于，所述S3中，加热温度设置为700-900℃。
8.根据权利要求4所述的一种地铁用纯碳滑条，其特征在于，所述S4中，成型设备为成型机，成型机的温度设置为180℃。
9.根据权利要求4所述的一种地铁用纯碳滑条，其特征在于，所述S5中，清洗机的转速设置为200-300r/min。
10.根据权利要求4所述的一种地铁用纯碳滑条，其特征在于，所述S6中，焙烧温度设置为150-550℃，且升温速率为1.1-2.1℃/h。
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