一种稻麦秸秆石墨烯城轨合成闸瓦的制作方法

本实用新型涉及制动领域，尤其涉及一种稻麦秸秆石墨烯城轨合成闸瓦及其生产工艺。

背景技术：

当今高科技发展的时代，地铁作为交通运输的主要方式之一，使我们多它的安全性要求越来越高。其中，地铁刹车片的摩擦性能在关系行车安全和运行可靠性方面起着非常重要的作用。

制动装置是地铁安全减速或停车的重要装置。为保证地铁的安全，必须在各种条件下都能保证地铁的制动性能。随着列车运行速度的不断提高，对制动装置的制动性能要求也更高，传统的闸瓦制动适应不了高速列车的发展。传统地铁刹车片承载压力、表面温度、车轮运行速度等多项性能参数存在极大的缺陷，本实用新型重点解决地铁刹车片在高速刹车时，产生高温状态下摩擦系数的稳定性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是设计一种性能较好，高温状态下摩擦系数稳定的稻麦秸秆石墨烯城轨合成闸瓦。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种稻麦秸秆石墨烯城轨合成闸瓦，包括钢板和粘贴于钢板的摩擦块，所述钢板为弧形板，钢板中部设有沿径向设置的弧形凸起，弧形凸起两侧分别粘贴有一所述摩擦块，两摩擦块间留设有散热槽；所述摩擦块为稻麦秸秆改性石墨烯摩擦块。

进一步，所述钢板两端为齿状。

进一步，所述弧形凸起两端还设有连接孔；

进一步，所述稻麦秸秆改性石墨烯摩擦块包括以下组分：稻麦秸秆石墨烯溶液、银、二硫化钼、稀土盐、还原剂、树脂、棉纤维。

一种稻麦秸秆石墨烯城轨合成闸瓦的其生产工艺，包括以下步骤：

步骤一、制作稻麦秸秆改性石墨烯材料，称取以下重量份的组分：稻麦秸秆石墨烯溶液、银、二硫化钼、稀土盐、还原剂，将上述组分混合调制，再经干燥处理得到粉末状稻麦秸秆改性石墨烯材料，具体为：

1)将稻麦秸秆石墨烯溶液倒入密封熔炉内，添加银搅拌10分钟，温度保持在220℃；

2)冲入氯气至炉内压强为10兆帕，反应30分钟后开始搅拌，搅拌同时开始升温至1100℃，升温过程为3小时；恒温1小时后排出氯气；添加二硫化钼并搅拌，同时冲入氮气反应3小时；

3)降温至800℃，添加稀土盐并搅拌30分钟，恒温3小时；

4)降温到300℃，添加还原剂并搅拌1小时，恒温30分钟后排出氮气，再次加入还原剂，搅拌并自然降温到常温；

5)将炉内液体倒出，经干燥处理制得稻麦秸秆改性石墨烯；

步骤二、制作稻麦秸秆改性石墨烯棉线，将稻麦秸秆改性石墨烯材料和树脂按1:1.5比例混合均匀并加温至70℃得到混合液体，将棉纤维浸泡到所述混合液体里，将浸透后的棉纤维放入烤箱进行烘干处理，烘干处理温度为90℃、时间为2小时，再放入增强处理炉中进行增强处理，增强处理温度为600℃、时间为12小时，将增强处理后的棉纤维捻制成型，得到稻麦秸秆改性石墨烯棉线；

步骤三、制作稻麦秸秆改性石墨烯摩擦块，将稻麦秸秆改性石墨烯棉线切段，并放入模具中加温至150℃-170℃，通过油压机将加温后的稻麦秸秆改性石墨烯棉线压制成型，得到稻麦秸秆改性石墨烯摩擦块；

步骤四、机型加工，将稻麦秸秆改性石墨烯摩擦块根据车型进行磨削、开槽、清边、喷涂工序处理后粘贴于钢板，得到半成品闸瓦。

步骤五、成品增强处理，将得到的半成品闸瓦放入增强处理炉中进行增强处理，增强处理温度为300℃、时间为20小时。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的火车闸瓦在升温条件下，耐高温、撞击强度、耐磨损、耐酸碱性能稳定。主材料是稻麦秸秆提取，是农业生产废弃物循环利用，降低环境污染，各项性能、指标都超出用传统工艺和方法生产的刹车片，加工成本低，价格便宜。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的检测结果。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

一种稻麦秸秆石墨烯城轨合成闸瓦，包括钢板和粘贴于钢板的摩擦块，所述钢板为弧形板，弧形板两端为齿状，弧形板中部设有沿径向设置的弧形凸起，弧形凸起两侧分别粘贴有一所述摩擦块，两摩擦块间留设有散热槽，弧形凸起两端还设有连接孔；所述摩擦块为稻麦秸秆改性石墨烯摩擦块。

所述稻麦秸秆改性石墨烯摩擦块包括以下组分：稻麦秸秆石墨烯溶液、银、二硫化钼、稀土盐、还原剂、树脂、棉纤维。

一种稻麦秸秆石墨烯城轨合成闸瓦的其生产工艺，包括以下步骤：

步骤一、制作稻麦秸秆改性石墨烯材料，称取以下重量份的组分：稻麦秸秆石墨烯溶液、银、二硫化钼、稀土盐、还原剂，将上述组分混合调制，再经干燥处理得到粉末状稻麦秸秆改性石墨烯材料，具体为：

1)将稻麦秸秆石墨烯溶液倒入密封熔炉内，添加银搅拌10分钟，温度保持在220℃；

2)冲入氯气至炉内压强为10兆帕，反应30分钟后开始搅拌，搅拌同时开始升温至1100℃，升温过程为3小时；恒温1小时后排出氯气；添加二硫化钼并搅拌，同时冲入氮气反应3小时；

3)降温至800℃，添加稀土盐并搅拌30分钟，恒温3小时；

4)降温到300℃，添加还原剂并搅拌1小时，恒温30分钟后排出氮气，再次加入还原剂，搅拌并自然降温到常温；

5)将炉内液体倒出，经干燥处理制得稻麦秸秆改性石墨烯；

步骤二、制作稻麦秸秆改性石墨烯棉线，将稻麦秸秆改性石墨烯材料和树脂按1:1.5比例混合均匀并加温至70℃得到混合液体，将棉纤维浸泡到所述混合液体里，将浸透后的棉纤维放入烤箱进行烘干处理，烘干处理温度为90℃、时间为2小时，再放入增强处理炉中进行增强处理，增强处理温度为600℃、时间为12小时，将增强处理后的棉纤维捻制成型，得到稻麦秸秆改性石墨烯棉线；

步骤三、制作稻麦秸秆改性石墨烯摩擦块，将稻麦秸秆改性石墨烯棉线切段，并放入模具中加温至150℃-170℃，通过油压机将加温后的稻麦秸秆改性石墨烯棉线压制成型，得到稻麦秸秆改性石墨烯摩擦块；

步骤四、机型加工，将稻麦秸秆改性石墨烯摩擦块根据车型进行磨削、开槽、清边、喷涂工序处理后粘贴于钢板，得到半成品闸瓦。

步骤五、成品增强处理，将得到的半成品闸瓦放入增强处理炉中进行增强处理，增强处理温度为300℃、时间为20小时。

其中，稻麦秸秆石墨烯溶液通过本公司的生产工艺制得，具体为：

将稻麦秸秆贫氧煅烧制成炭粉，将所述炭粉活化处理后在2400至 2600摄氏度环境下石墨化，并经活性化处理、增强处理制成人造石墨；

在反应锅中加入浓硫酸，将浓硫酸冷却至0摄氏度以下，加入所述人造石墨搅拌混合，再加入硝酸钠在3摄氏度环境下反应50分钟；

在反应锅中加入高锰酸钾，温度控制在98至100摄氏度，反应1小时，随后控制温度降至35摄氏度反应1小时；

离心洗涤去除浓硫酸后得到稻麦秸秆石墨烯溶液。

对通过上述工艺生产的稻麦秸秆改性石墨烯城轨合成闸瓦进行性能检测，如图2所示，检测结果显示该闸瓦在不同温度条件下具有稳定的摩擦性能，即便在350℃升温条件下，摩擦系数也不小于0.38。

本实用新型合成闸瓦在刹车时耐高温、撞击强度、耐磨损、耐酸碱性能全部超出传统刹车片。而且本实用新型对环境无污染，对人体无伤害，原材料丰富易得，而且价格便宜。既创造了经济效益也创造了社会效益。

所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的范围。