一种受电弓滑板材料的制备方法与流程

文档序号:16505172发布日期:2019-01-05 08:59阅读:602来源:国知局

本发明涉及滑板材料的制备技术领域,尤其涉及一种受电弓滑板材料的制备方法。



背景技术:

电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备,安装在机车或动车车顶上,受电弓可分单臂弓和双臂弓两种,均由滑板、上框架、下臂杆(双臂弓用下框架)、底架、升弓弹簧、传动气缸、支持绝缘子等部件组成。菱形受电弓,也称钻石受电弓,以前非常普遍,后由于维护成本较高以及容易在故障时拉断接触网而逐渐被淘汰,近年来多采用单臂弓,负荷电流通过接触线和受电弓滑板接触面的流畅程度,它与滑板与接触线间的接触压力、过渡电阻、接触面积有关,取决于受电弓和接触网之间的相互作用,受电弓滑板是电力机车供电系统中的重要集电元件,一般安装在机车受电弓的最上部,直接与接触网导线接触,在静止或滑动状态下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,高速运行的电力机车上的滑板一旦失效,将严重危及行车安全,因此滑板质量的优劣对机车有非常重要的影响,现有技术中对受电弓滑板材料的制备大概分为石墨处理、混料、冷压成型、烧结等工艺步骤,其中石墨处理、烧结的时间与温度对整个工艺起到至关重要的作用,现有技术中不能很好的确定石墨处理、烧结的时间与温度,导致制备出的滑板材料质量较低。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种受电弓滑板材料的制备方法。

本发明提出的一种受电弓滑板材料的制备方法,包括以下步骤:

s1:石墨提纯:使用酸碱法对石墨进行提纯处理,提纯处理后对石墨进行干燥,等待使用;

s2:石墨磨粉:对s1中所述的干燥后的石墨进行粉碎,磨粉处理,对制得石墨粉进行过筛,制得均匀石墨粉;

s3:石墨粉镀铜:将石墨粉放进搅拌设备内,向搅拌设备内加入硫酸铜溶液和锌粉,并加入分散剂和纯化剂搅拌混合,将混合物放进反应设备内进行加热反应,反应时间为30-60min,反应温度为50-70℃,在反应时,观察不同时间段石墨粉的镀铜情况,并对观察数据进行记录,同时对反应温度进行调整,观察在不同温度下石墨粉镀铜情况,并对数据进行记录,反应结束制得镀铜石墨粉;

s4:混料:按照配比对s3中所述的镀铜石墨粉和铜粉进行称量,将称量后的镀铜石墨粉与铜粉加入到搅拌设备内,搅拌混合均匀,制得混合原料;

s5:成型:对s4中所述的混合原料进行称量,称量后的原料经装模,压制,脱模制得坯料;

s6:烧结:将s5中的坯料放进炉中进行烧结,炉的温度为800-900℃,烧结时间为5-10h,在烧结的过程中,在不同的时间段和不同的温度下对坯料的烧结情况进行观察,并对观察数据进行记录,烧结结束后制得滑板样品;

s7:检验:对s6中所述的滑板样品的硬度、导电性和冲击韧性进行测试,合格即可制得受电弓滑板材料;

s8:数据整合:对s3和s5中所述的数据进行整合,并对数据进行分类,分析,确定镀铜、烧结的最佳时间与温度。

优选地,所述s1中,将石墨在高温下与氢氧化钠反应生成不溶于水的氢氧化物,杂质生成溶于水的产物,用水浸取洗涤而被除去。

优选地,所述s2中,先将石墨放进粉碎机中,对石墨进行粉碎,将石墨粉碎成粒度为1-3mm的颗粒,然后将颗粒石墨放进磨粉机中,将颗粒石墨磨成粉末,最后将石墨粉放进筛料机中进行筛分。

优选地,所述s3中,将石墨粉放进搅拌设备内,向搅拌设备内加入硫酸铜溶液和锌粉,并加入分散剂和纯化剂搅拌混合,将混合物放进反应设备内进行加热反应,反应时间为35-55min,反应温度为55-65℃,在反应时,观察不同时间段石墨粉的镀铜情况,并对观察数据进行记录,同时对反应温度进行调整,观察在不同温度下石墨粉镀铜情况,并对数据进行记录,反应结束制得镀铜石墨粉。

优选地,所述s3中,将将石墨粉放进搅拌机内,向搅拌设备内加入硫酸铜溶液和锌粉,并加入分散剂和纯化剂,使用搅拌叶片进行搅拌混合,搅拌叶片转速为2000r/min,搅拌时间为10-30min。

优选地,所述s4中,将称量后的镀铜石墨粉与铜粉加入到搅拌设备内,使用搅拌叶片搅拌混合,搅拌叶片转速为2200r/min,搅拌时间为20-40min。

优选地,所述s6中,将s5中的坯料放进炉中进行烧结,炉的温度为830-880℃,烧结时间为6-9h,在烧结的过程中,在不同的时间段和不同的温度下对坯料的烧结情况进行观察,并对观察数据进行记录,烧结结束后制得滑板样品。

优选地,所述s4中,使用电子天平对镀铜石墨粉和铜粉进行称量。

优选地,所述s7中,将样品放在冲击试验机上,使用摆锤对样品进行冲击,测试样品的冲击韧性。

优选地。所述s5中,成型的压力为200-300mpa。

本发明的有益效果:

通过在石墨镀铜时,观察不同时间段石墨粉的镀铜情况,并对观察数据进行记录,同时对反应温度进行调整,观察在不同温度下石墨粉镀铜情况,并对数据进行记录,反应结束制得镀铜石墨粉,经分析可得出石墨镀铜的最佳时间和温度;

通过在烧结的过程中,在不同的时间段和不同的温度下对坯料的烧结情况进行观察,并对观察数据进行记录,经分析可得出最佳的烧结时间与温度;

本发明通过对观察在不同温度下石墨粉镀铜情况,并对数据进行记录,通过在烧结的过程中,在不同的时间段和不同的温度下对坯料的烧结情况进行观察,并对观察数据进行记录,对数据进行整合分析能够得出镀铜、烧结的最佳时间与温度。

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

本实施例中提出了一种受电弓滑板材料的制备方法,包括以下步骤:

s1:石墨提纯:使用酸碱法对石墨进行提纯处理,提纯处理后对石墨进行干燥,等待使用;

s2:石墨磨粉:对s1中所述的干燥后的石墨进行粉碎,磨粉处理,对制得石墨粉进行过筛,制得均匀石墨粉;

s3:石墨粉镀铜:将石墨粉放进搅拌设备内,向搅拌设备内加入硫酸铜溶液和锌粉,并加入分散剂和纯化剂搅拌混合,将混合物放进反应设备内进行加热反应,反应时间为30-60min,反应温度为50-70℃,在反应时,观察不同时间段石墨粉的镀铜情况,并对观察数据进行记录,同时对反应温度进行调整,观察在不同温度下石墨粉镀铜情况,并对数据进行记录,反应结束制得镀铜石墨粉;

s4:混料:按照配比对s3中所述的镀铜石墨粉和铜粉进行称量,将称量后的镀铜石墨粉与铜粉加入到搅拌设备内,搅拌混合均匀,制得混合原料;

s5:成型:对s4中所述的混合原料进行称量,称量后的原料经装模,压制,脱模制得坯料;

s6:烧结:将s5中的坯料放进炉中进行烧结,炉的温度为800-900℃,烧结时间为5-10h,在烧结的过程中,在不同的时间段和不同的温度下对坯料的烧结情况进行观察,并对观察数据进行记录,烧结结束后制得滑板样品;

s7:检验:对s6中所述的滑板样品的硬度、导电性和冲击韧性进行测试,合格即可制得受电弓滑板材料;

s8:数据整合:对s3和s5中所述的数据进行整合,并对数据进行分类,分析,确定镀铜、烧结的最佳时间与温度。

本实施例中,s1中,将石墨在高温下与氢氧化钠反应生成不溶于水的氢氧化物,杂质生成溶于水的产物,用水浸取洗涤而被除去,s2中,先将石墨放进粉碎机中,对石墨进行粉碎,将石墨粉碎成粒度为1-3mm的颗粒,然后将颗粒石墨放进磨粉机中,将颗粒石墨磨成粉末,最后将石墨粉放进筛料机中进行筛分,s3中,将石墨粉放进搅拌设备内,向搅拌设备内加入硫酸铜溶液和锌粉,并加入分散剂和纯化剂搅拌混合,将混合物放进反应设备内进行加热反应,反应时间为35-55min,反应温度为55-65℃,在反应时,观察不同时间段石墨粉的镀铜情况,并对观察数据进行记录,同时对反应温度进行调整,观察在不同温度下石墨粉镀铜情况,并对数据进行记录,反应结束制得镀铜石墨粉,s3中,将将石墨粉放进搅拌机内,向搅拌设备内加入硫酸铜溶液和锌粉,并加入分散剂和纯化剂,使用搅拌叶片进行搅拌混合,搅拌叶片转速为2000r/min,搅拌时间为10-30min,s4中,将称量后的镀铜石墨粉与铜粉加入到搅拌设备内,使用搅拌叶片搅拌混合,搅拌叶片转速为2200r/min,搅拌时间为20-40min,s6中,将s5中的坯料放进炉中进行烧结,炉的温度为830-880℃,烧结时间为6-9h,在烧结的过程中,在不同的时间段和不同的温度下对坯料的烧结情况进行观察,并对观察数据进行记录,烧结结束后制得滑板样品,s4中,使用电子天平对镀铜石墨粉和铜粉进行称量,s7中,将样品放在冲击试验机上,使用摆锤对样品进行冲击,测试样品的冲击韧性,s5中,成型的压力为200-300mpa,通过在石墨镀铜时,观察不同时间段石墨粉的镀铜情况,并对观察数据进行记录,同时对反应温度进行调整,观察在不同温度下石墨粉镀铜情况,并对数据进行记录,反应结束制得镀铜石墨粉,经分析可得出石墨镀铜的最佳时间和温度;通过在烧结的过程中,在不同的时间段和不同的温度下对坯料的烧结情况进行观察,并对观察数据进行记录,经分析可得出最佳的烧结时间与温度;

本发明通过对观察在不同温度下石墨粉镀铜情况,并对数据进行记录,通过在烧结的过程中,在不同的时间段和不同的温度下对坯料的烧结情况进行观察,并对观察数据进行记录,对数据进行整合分析能够得出镀铜、烧结的最佳时间与温度。

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。

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