4)将步骤(3)制备的石墨烯-铜改性的碳纤维整体毡放入化学气相沉积炉中沉积热解炭，沉积温度:1100°C ;沉积压力:10kPa ;沉积时间:20小时；碳源气体为甲烷；
(5)对步骤(4)得到的低密度的炭/炭复合材料进行煤沥青浸渍-炭化处理，浸渍温度:240°C，压力5.0MPa,浸渍时间2小时；炭化温度1200°C，炭化升温速率1°C /分钟，炭化压力1.0MPa,炭化时间2小时；浸渍-炭化循环5次，制得石墨稀-铜改性的炭/炭复合材料；
(6)将步骤(5)制得的石墨稀-铜改性的炭/炭复合材料按图纸加工，即可得到石墨烯-铜改性的炭/炭复合材料受电弓滑板。
[0017]所制得的石墨稀-铜改性的炭/炭复合材料的密度为1.74g/cm3，抗压强度100.4MPa，抗折强度71.2MPa，电阻率5.4mffXm,肖氏硬度67HS。
[0018]实施例3:
一种石墨烯-铜改性炭/炭复合材料受电弓滑板的制备方法，包括以下制备步骤:
(1)将针刺碳纤维整体毡浸入浓度为45vol%的硝酸酒精溶液中，浸泡5小时后捞出并用蒸馏水洗涤至中性，之后放入60°C真空干燥箱中干燥24小时；
(2)将步骤(1)处理过的针刺碳纤维整体毡浸于浓度为0.30mg/mL石墨烯溶液中，浸泡36小时后沥干水分，放入120°C真空干燥箱中干燥2小时；
(3)将步骤(2)制备的石墨烯-针刺碳纤维整体毡浸于0.30M的铜氨络合物溶液中，调节铜氨络合物溶液的pH=5.5，浸泡时辅以超声震荡，浸泡10小时后取出放入120°C真空干燥箱中干燥2小时；
(4)将步骤(3)制备的石墨烯-铜改性的碳纤维整体毡放入化学气相沉积炉中沉积热解炭，沉积温度:1100°C ;沉积压力:10kPa ;沉积时间:20小时；碳源气体为甲烷；
(5)对步骤(4)得到的低密度的炭/炭复合材料进行煤沥青浸渍-炭化处理，浸渍温度:240°C，压力5.0MPa,浸渍时间2小时；炭化温度1200°C，炭化升温速率1°C /分钟，炭化压力1.0MPa,炭化时间2小时；浸渍-炭化循环5次，制得石墨稀-铜改性的炭/炭复合材料；
(6)将步骤(5)制得的石墨稀-铜改性的炭/炭复合材料按图纸加工，即可得到石墨烯-铜改性的炭/炭复合材料受电弓滑板。
[0019]所制得的石墨稀-铜改性的炭/炭复合材料的密度为1.77g/cm3，抗压强度112.5MPa，抗折强度80.3MPa，电阻率4.9mffXm,肖氏硬度65HS。
[0020]实施例4:
一种石墨烯-铜改性炭/炭复合材料受电弓滑板的制备方法，包括以下制备步骤:
(1)将针刺碳纤维整体毡浸入浓度为45vol.%的硝酸酒精溶液中，浸泡5小时后捞出并用蒸馏水洗涤至中性，之后放入60°C真空干燥箱中干燥24小时；
(2)将步骤(1)处理过的针刺碳纤维整体毡浸于浓度为0.40mg/mL石墨烯溶液中，浸泡36小时后沥干水分，放入120°C真空干燥箱中干燥2小时；
(3)将步骤(2)制备的石墨烯-针刺碳纤维整体毡浸于0.40M的铜氨络合物溶液中，调节铜氨络合物溶液的pH=6.0，浸泡时辅以超声震荡，浸泡10小时后取出放入120°C真空干燥箱中干燥2小时；
(4)将步骤(3)制备的石墨烯-铜改性的碳纤维整体毡放入化学气相沉积炉中沉积热解炭，沉积温度:1100°C ;沉积压力:10kPa ;沉积时间:20小时；碳源气体为甲烷；
(5)对步骤(4)得到的低密度的炭/炭复合材料进行煤沥青浸渍-炭化处理，浸渍温度:240°C，压力5.0MPa,浸渍时间2小时；炭化温度1200°C，炭化升温速率1°C /分钟，炭化压力1.0MPa,炭化时间2小时；浸渍-炭化循环5次，制得石墨稀-铜改性的炭/炭复合材料；
(6)将步骤(5)制得的石墨稀-铜改性的炭/炭复合材料按图纸加工，即可得到石墨烯-铜改性的炭/炭复合材料受电弓滑板。
[0021 ] 所制得的石墨稀-铜改性的炭/炭复合材料的密度为1.75g/cm3，抗压强度118.7MPa，抗折强度82.4MPa，电阻率4.9mffXm,肖氏硬度66HS。
[0022]实施例5:
一种石墨烯-铜改性炭/炭复合材料受电弓滑板的制备方法，包括以下制备步骤:
(1)将针刺碳纤维整体毡浸入浓度为45vol%的硝酸酒精溶液中，浸泡5小时后捞出并用蒸馏水洗涤至中性，之后放入60°C真空干燥箱中干燥24小时；
(2)将步骤(1)处理过的针刺碳纤维整体毡浸于浓度为0.50mg/mL石墨烯溶液中，浸泡36小时后沥干水分，放入120°C真空干燥箱中干燥2小时；
(3)将步骤(2)制备的石墨烯-针刺碳纤维整体毡浸于0.50M的铜氨络合物溶液中，调节铜氨络合物溶液的pH=6.5，浸泡时辅以超声震荡，浸泡10小时后取出放入120°C真空干燥箱中干燥2小时；
(4)将步骤(3)制备的石墨烯-铜改性的碳纤维整体毡放入化学气相沉积炉中沉积热解炭，沉积温度:1100°C ;沉积压力:10kPa ;沉积时间:20小时；碳源气体为甲烷；
(5)对步骤(4)得到的低密度的炭/炭复合材料进行煤沥青浸渍-炭化处理，浸渍温度:240°C，压力5.0MPa,浸渍时间2小时；炭化温度1200°C，炭化升温速率1°C /分钟，炭化压力1.0MPa,炭化时间2小时；浸渍-炭化循环5次，制得石墨稀-铜改性的炭/炭复合材料；
(6)将步骤(5)制得的石墨稀-铜改性的炭/炭复合材料按图纸加工，即可得到石墨烯-铜改性的炭/炭复合材料受电弓滑板。
[0023]所制得的石墨稀-铜改性的炭/炭复合材料的密度为1.77g/cm3，抗压强度120.0MPa，抗折强度85.1MPa，电阻率5.lmffXm,肖氏硬度68HS。
[0024]以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。
【主权项】
1.一种石墨烯-铜改性炭/炭复合材料受电弓滑板的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤: (1)将针刺碳纤维整体毡浸入浓度为45vol%的硝酸酒精溶液中，浸泡5小时后捞出并用蒸馏水洗涤至中性，之后放入60°C真空干燥箱中干燥24小时； (2)将步骤(I)处理过的针刺碳纤维整体毡浸于浓度为0.05?0.5mg/mL石墨烯溶液中，浸泡36小时后沥干水分，放入120°C真空干燥箱中干燥2小时； (3)将步骤(2)制备的石墨烯-针刺碳纤维整体毡浸于0.10?0.50M的铜氨络合物溶液中，调节铜氨络合物溶液的pH至4.5?6.5，浸泡时辅以超声震荡，浸泡10小时后取出放入120°C真空干燥箱中干燥2小时； (4)将步骤(3)制备的石墨烯-铜改性的碳纤维整体毡放入化学气相沉积炉中沉积热解炭； (5)对步骤(4)得到的低密度的炭/炭复合材料进行煤沥青浸渍-炭化处理；浸渍-炭化循环5次，制得石墨稀-铜改性的炭/炭复合材料； (6)将步骤(5)制得的石墨稀-铜改性的炭/炭复合材料按图纸加工，即可得到石墨烯-铜改性的炭/炭复合材料受电弓滑板。2.根据权利要求1所述的石墨烯-铜改性炭/炭复合材料受电弓滑板的制备方法，其特征在于:在步骤(4)中，所述化学气相沉积炉中，沉积温度为1100°C;沉积压力=1kPa ;沉积时间:20小时；碳源气体为甲烷。3.根据权利要求1所述的石墨烯-铜改性炭/炭复合材料受电弓滑板的制备方法，其特征在于:在步骤(5)中，所述煤沥青浸渍-炭化处理中，浸渍温度:240°C，压力5.0MPa，浸渍时间2小时；炭化温度1200°C，炭化升温速率1°C /分钟，炭化压力1.0MPa,炭化时间2小时。
【专利摘要】本发明公开了一种石墨烯-铜改性炭/炭复合材料受电弓滑板的制备方法：将针刺碳纤维整体毡酸洗去除其表面的胶质并进行真空干燥；将处理后的针刺碳纤维整体毡浸泡入一定浓度的石墨烯溶液中，取出后沥干、干燥；将针刺碳纤维整体毡-石墨烯预制体浸泡入一定浓度的铜氨络合物溶液中；将引入铜的针刺碳纤维整体毡-石墨烯预制体放入化学气相沉积炉中沉积热解炭得到低密度的炭/炭复合材料，随后进行中温煤沥青的循环浸渍-炭化得到高密度的石墨烯-铜改性的炭/炭复合材料；将制得的复合材料按图加工即可得到高品质的受电弓滑板。本发明通过在短切碳纤维表面引入石墨烯膜，提高了炭/炭复合材料纤维/基体界面处的电导性能，力学性能较好。同时，在石墨烯膜表面引入铜能够进一步降低复合材料的电阻率。
【IPC分类】B60L5/20
【公开号】CN105235529
【申请号】CN201510687336
【发明人】张东生, 吴恒, 王杰, 姚栋嘉, 牛利伟, 陈智勇
【申请人】苏州泛珉复合材料科技有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月22日