副摩擦系数μ=0.035，断面孔的总面积比为15%)，清洗(将多孔基体用1%浓度的硝酸溶液清洗5min，清洗在超声波槽内进行，清洗后取出放入99.9%的酒精中在清洗5min)、烘干后备用；
(2)按质量比为1:1的比例将粘接剂(为PVB溶液和FB型热固性树脂按质量比为8:3的比例混合后得到的混合物，其PVB溶液质量百分比浓度为1%)与石墨(2000目)混合均匀后得到混合物，将混合物均匀的压入步骤(I)得到的多孔基体中，使基体骨架内部填充密实；
(3)将步骤(2)得到的试样晾干后在40°C的温度下焙烧2h，然后将式样取出放入模具中，试样上部用步骤(2)得到混合物覆盖后用5MPa的压力再次压铸成型，并保持lOmin，取出后在80°C中烧结I小时，将温度升至150°C°C后再烧结I小时后得到自润滑的铜碳受电弓复合材料，如图1~3所示。
[0016]实施例2
本实施例所述自润滑的铜碳受电弓复合材料的制备方法，具体包括以下步骤:
Cl)选择基于Gasar技术(参数:氢气气压latm，保温温度1100 °C °C，保温时间为1min)制备的纯度为99.9%的多孔纯铜(其特征参数为:孔隙率为50%，断面孔的总面积比为30%，孔隙平均直径为1.7mm)为多孔基体，清洗(将多孔基体用3%浓度的硝酸溶液清洗lOmin，清洗在超声波槽内进行，清洗后取出放入99.9%的酒精中在清洗10分钟)、烘干后备用；
(2)按质量比为2:1的比例将粘接剂(为PVB溶液和FB型热固性树脂按质量比为9:3的比例混合后得到的混合物，其PVB溶液质量百分比浓度为5%)与石墨(5000目)混合均匀后得到混合物，将混合物均匀的压入步骤(I)得到的多孔基体中，使基体骨架内部填充密实；
(3)将步骤(2)得到的试样晾干后在50°C的温度下焙烧1.5h，然后将式样取出放入模具中，试样上部用步骤(2)得到混合物覆盖后用15MPa的压力再次压铸成型，并保持8min，取出后在100°C中烧结1.5小时，将温度升至160°C后再烧结1.5小时后得到自润滑的铜碳受电弓复合材料。
[0017]实施例3
本实施例所述自润滑的铜碳受电弓复合材料的制备方法，具体包括以下步骤:
(1)选择基于Gasar技术(氢气气压6atm，保温温度1200°C，保温时间为Imin)制备的纯度为99.99%的多孔纯铜(其特征参数为:孔隙率为60%，断面孔的总面积比为40%，孔隙平均直径为1.2mm)为多孔基体，清洗(将多孔基体用5%浓度的硝酸溶液清洗15min，清洗在超声波槽内进行，清洗后取出放入99.9%的酒精中在清洗15分钟)、烘干后备用；
(2)按质量比为3:2的比例将粘接剂(为PVB溶液和FB型热固性树脂按质量比为10:3的比例混合后得到的混合物，其PVB溶液质量百分比浓度为7%)与石墨(10000目)混合均匀后得到混合物，将混合物均匀的压入步骤(I)得到的多孔基体中，使基体骨架内部填充密实；
(3)将步骤(2)得到的试样晾干后在60°C的温度下焙烧2h，然后将式样取出放入模具中，试样上部用步骤(2)得到混合物覆盖后用20MPa的压力再次压铸成型，并保持5min，取出后在120°C中烧结2小时，将温度升至180°C后再烧结2小时后得到自润滑的铜碳受电弓复合材料。
【主权项】
1.一种自润滑的铜碳受电弓复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤: (1)选择基于Gasar技术制备的多孔铜合金或多孔纯铜为多孔基体，清洗、烘干后备用； (2)按质量比为1:1~3:2的比例将粘接剂与石墨混合均匀后得到混合物，将混合物均匀的压入步骤(I)得到的多孔基体中，使基体骨架内部填充密实； (3)将步骤(2)得到的试样晾干后在40~60°C的温度下焙烧l~2h，然后将式样取出放入模具中，试样上部用步骤(2)得到混合物覆盖后用5~20MPa的压力再次压铸成型，并保持5~10min,取出后在80°C -120°C中烧结1~2小时，将温度升至150°C ~180°C后再烧结1~2小时后得到自润滑的铜碳受电弓复合材料。2.根据权利要求1所述的自润滑的铜碳受电弓复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(I)所述的多孔铜合金或多孔纯铜的孔隙率为40%~60%，断面孔的总面积比为15%~40%，孔隙平均直径为0.63-1.7mm。3.根据权利要求1所述的自润滑的铜碳受电弓复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(I)所述的所述清洗过程为:将多孔基体用1~5%浓度的硝酸溶液清洗5~15min，清洗在超声波槽内进行，清洗后取出放入99.9%的酒精中在清洗5~15分钟。4.根据权利要求1所述的自润滑的铜碳受电弓复合材料的制备方法，其特征在于:所述粘接剂为PVB溶液和FB型热固性树脂按质量比为8:3~10:3的比例混合后得到的混合物，其PVB溶液质量百分比浓度为1%~7%。5.根据权利要求1所述的自润滑的铜碳受电弓复合材料的制备方法，其特征在于:所述石墨的粒度为2000 -10000目。
【专利摘要】本发明公开了一种自润滑的铜碳受电弓复合材料的制备方法，属于材料制备技术领域。本发明所述方法首先利用Gasar工艺制备规则式多孔铜合金或多孔纯铜，使其作为铜碳复合材料的基体骨架；石墨粉与粘接剂混合均匀后在压力作用下均匀压入铜基规则孔内部，烧结后形成自润滑式铜碳型受电弓复合材料。本发明制备的铜碳受电弓材料具有自润滑、摩擦系数小、电阻率低等特点，特别适用于制作高压高电流工况下的高速列车电滑履及电动机电刷；由于制造成本低，周期短，比强度高，具有很高的实用和推广价值。
【IPC分类】C22C9/00, C22C1/08
【公开号】CN104894424
【申请号】CN201510263559
【发明人】金青林, 文志春, 蒋业华
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月22日