3)完成一次左右、前后，附加上下往復(fù)沖擊運(yùn)動(dòng)，即三維立體往復(fù)擺動(dòng)沖擊運(yùn)動(dòng)。
[0034]從動(dòng)軸(5)轉(zhuǎn)動(dòng)越快，單位時(shí)間完成的沖擊次數(shù)越多；夾角α越大，沖擊的速度越快，粉碎效率越高。
[0035]由于球磨罐呈臥式安裝，旋轉(zhuǎn)時(shí)沒有固定的底面，球磨罐的上、下底面及罐壁都是研磨面，所以較傳統(tǒng)球磨機(jī)大大提高了研磨效率，較好的解決了部分物料的沉底問題。而且，以往的球磨機(jī)沒有調(diào)速功能，沒有調(diào)節(jié)振動(dòng)幅度的功能。而新型三維擺動(dòng)式高能球磨機(jī)通過變頻器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié);通過調(diào)整小臂(7)與軸心線的夾角，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)幅度調(diào)整，實(shí)現(xiàn)磨粉速度與力度的雙調(diào)節(jié)。使用發(fā)明人自行設(shè)計(jì)和制造的三維擺動(dòng)式高能球磨機(jī)得到了高質(zhì)量的銅和石墨合金化粉末。
[0036]實(shí)施例2:—種電力機(jī)車受電弓滑板用C(F)/Cu復(fù)合材料的制備方法，所述的復(fù)合材料的組分及重量百分比如下:Cu為76.8%;C為3.2%;CF為20%。其余的同實(shí)施例1。
[0037]所述的制法的步驟和條件同實(shí)施例1。
[0038]用得到所述的復(fù)合材料制備電力機(jī)車受電弓滑板。步驟和條件同實(shí)施例1。
[0039]經(jīng)檢測(cè)，實(shí)施例2制作的電力機(jī)車受電弓滑板C(F)/Cu復(fù)合材料制成的滑板密度為7.41g/cm3;表面硬度為152HB;電阻率為0.037μΩ.m;摩擦系數(shù)為0.12;抗壓強(qiáng)度為38010^。
[0040]實(shí)施例3:—種電力機(jī)車受電弓滑板用C(F)/Cu復(fù)合材料的制備方法，所述的復(fù)合材料的組分及重量百分比如下:Cu為81.6%； C為3.4%； CF為15%。其余的同實(shí)施例1。
[0041]所述的制法的步驟和條件同實(shí)施例1。
[0042]用得到所述的復(fù)合材料制備電力機(jī)車受電弓滑板。步驟和條件同實(shí)施例1。
[0043]經(jīng)檢測(cè)，實(shí)施例3制作的電力機(jī)車受電弓滑板C(F)/Cu復(fù)合材料制成的滑板密度為7.34g/cm3；表面硬度為154HB；電阻率為0.045μ Ω -m；摩擦系數(shù)為0.17；抗壓強(qiáng)度為339MPa。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電力機(jī)車受電弓滑板用C(F)/Cu復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的復(fù)合材料的組分及重量百分比如下: Cu:72%-81.6%； C:3%-3.4%； CF:15%-25%； 所述的Cu為電解銅粉，C為鱗片狀石墨粉，CF為表面鍍銅層厚度為30-40μπι的碳纖維； 所述的制法的步驟和條件如下: (1)銅粉和石墨粉的機(jī)械合金化制備:按照配比，在沖氬氣保護(hù)的手套箱中，將所述的銅粉與石墨混合粉末裝入自行設(shè)計(jì)和制造的三維擺動(dòng)式高能球磨機(jī)的球磨罐中，按丙酮的體積mL與石墨粉質(zhì)量g的比為0.2:100加入丙酮，丙酮作為防黏劑，然后每3h加入一次，球料比4:1，轉(zhuǎn)速500r/min,球磨24h，得到銅粉和石墨粉的機(jī)械合金化粉末，其粒度為1-2μηι; (2)碳纖維鍍銅:采用化學(xué)鍍預(yù)處理和電鍍銅結(jié)合的復(fù)合鍍方法使碳纖維表面覆蓋銅鍍層，碳纖維首先在80°C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的NaOH溶液中進(jìn)行脫膠處理lOmin，然后用清水洗凈；水洗后的碳纖維放在80°C的體積分?jǐn)?shù)為20%的HNO3溶液中進(jìn)行粗化處理lOmin，然后水洗，吹干;用膠帶將預(yù)處理后的碳纖維分散粘貼在純銅片上作陰極，純銅片作陽極，在配制的電鍍液中，電流密度為3A/dm2，電鍍時(shí)間為Ih，最終得到鍍層均勻、致密、顆粒細(xì)小、厚度為30-40μπι的鍍銅碳纖維;將鍍銅后的碳纖維剪至1-2_; 所用的電鍍液的配制:在反應(yīng)器中加入蒸餾水，加熱到50°C ；再按蒸餾水與CuS04.5H20的質(zhì)量比為1000:220-240加入CuS04‘5H20，不斷攪拌直到完全溶解； 按蒸餾水的質(zhì)量g與濃H2SO4體積mL的比為1000:35向溶液中加入濃H2SO4 ；濃H2SO4的質(zhì)量濃度為98%; 按蒸餾水的質(zhì)量g與H2O2體積mL的比為1000:2再加入H2O2,攪拌lOmin，靜置Ih后，升溫到70°C 趕走 H2O2; 按蒸餾水與活性碳的質(zhì)量比為1000:2加入活性碳，攪拌lh，靜止過濾； 用純鐵片做陰極，純銅片做陽極，用小于0.0lmA的電流，對(duì)溶液進(jìn)行電解除雜24h;得到電鍍液； (3)混粉:按照配比，把銅和石墨合金化粉末與剪至l-2mm的鍍銅碳纖維混合均勻，得到電力機(jī)車受電弓滑板用C(F)/Cu復(fù)合材料，其粒度為1-2μπι;為了防止氧化，要將所述的復(fù)合材料防止氧化的儲(chǔ)存容器中； 所述的三維擺動(dòng)式高能球磨機(jī)的構(gòu)成如下:電機(jī)(I)安裝于電機(jī)支架(17)上，利用變頻器改變輸出電壓的大小控制電機(jī)(I)的轉(zhuǎn)速;安裝板(9)與底板(10)之間安裝多個(gè)減震器(11)，球磨罐架(15)、從動(dòng)輪支架(16)、電機(jī)支架(17)均安裝于安裝板(9)上;底板(10)安裝可調(diào)平的多個(gè)可調(diào)底腳(12)，多個(gè)可調(diào)底腳(12)均安裝在外罩(13)的底上； 電機(jī)(I)的主動(dòng)輪(2)安裝于軸套上，主動(dòng)輪(2)通過同步帶(3)與從動(dòng)輪(4)連接;兩個(gè)軸承座安裝于龍門式支架(16)的兩個(gè)立架板上，從動(dòng)軸(5)穿過并安裝在所述的兩個(gè)軸承座中的軸承中，從動(dòng)輪(4)通過鍵與從動(dòng)軸(5)連接并位于龍門式支架(16)的兩個(gè)立架板中間； 兩個(gè)相同的球磨罐架(15)的一端分別安裝內(nèi)部有軸承的軸承座，兩個(gè)相同的小臂(7)的一端分別穿過并安裝在該軸承座的軸承中；兩個(gè)相同的小臂(7)的另一端分別用銷軸(6)通過孔安裝在從動(dòng)軸(5)的兩端，兩個(gè)相同的小臂(7)可以分別繞銷軸(6)轉(zhuǎn)動(dòng)來調(diào)節(jié)小臂(7)的中心線與從動(dòng)軸(5)的軸心線之間的夾角α的大小，調(diào)整后用緊固螺釘緊固；兩個(gè)相同的球磨罐架(15)的另一端分別固定安裝兩個(gè)相同的球磨罐(8); 電機(jī)(I)的軸套帶動(dòng)主動(dòng)輪(2)轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪(2)通過同步帶(3)帶動(dòng)從動(dòng)輪(4)轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)輪(4)帶動(dòng)從動(dòng)軸(5 )轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)軸(5 )帶動(dòng)兩個(gè)相同的小臂(7 )的另一端繞從動(dòng)軸(5 )的軸心線作圓錐角為2α的圓周運(yùn)動(dòng);夾角α越大，小臂(7)的另一端作圓周運(yùn)動(dòng)的圓周的半徑越大;球磨罐(8)內(nèi)加入待加工材料和磨球(13)。2.如權(quán)利要求1所述的一種電力機(jī)車受電弓滑板用C(F)/Cu復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的電解銅粉，平均粒度為300目，密度為8.96g/cm3; 所述的鱗片狀石墨粉，平均粒度25μπι，其密度為2.09-2.23g/cm3;所述的表面鍍銅層厚度為30-40μπι的碳纖維，碳纖維橫截面為馬蹄形的碳纖維，平均直徑為7μπι，密度為1.76g/cm3，含碳量I 93%，抗拉強(qiáng)度2 3.06?&，彈性模量210-2406?&，伸長(zhǎng)率I 1.5%。3.利要求I或2所述的一種電力機(jī)車受電弓滑板用C(F)/Cu復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，組分及重量百分比如下:Cu為72%，C為3%，CF為25%。4.利要求I或2所述的一種電力機(jī)車受電弓滑板用C(F)/Cu復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，組分及重量百分比如下:Cu為76.8%;(:為3.2% ； CF為20%。5.利要求I或2所述的一種電力機(jī)車受電弓滑板用C(F)/Cu復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，組分及重量百分比如下:Cu為81.6%;(:為3.4% ； CF為15%。
【專利摘要】本發(fā)明的一種電力機(jī)車受電弓滑板用C（F）/Cu復(fù)合材料的制備方法，所述的復(fù)合材料的配方科學(xué)合理，采用石墨作為固體潤滑劑，以其良好的潤滑性和抗熔焊性對(duì)基體銅起到保護(hù)作用；采用鍍銅碳纖維作為增強(qiáng)體，提高材料的強(qiáng)度。用三維擺動(dòng)式高能球磨機(jī)得到了高質(zhì)量的銅粉和石墨合金化粉末。用本發(fā)明得到的復(fù)合材料通過SPS燒結(jié)制成的電力機(jī)車受電弓滑板，經(jīng)檢測(cè)，密度為7.34g/cm3-7.41g/cm3；表面硬度為139-154HB；電阻率為0.037-0.078μΩ?m；摩擦系數(shù)為0.12-0.24；抗壓強(qiáng)度300-380MPa；該滑板具有較高的強(qiáng)度和較低的電阻率以及較低的摩擦系數(shù)，綜合性能優(yōu)良。該滑板綜合性能更加出色。
【IPC分類】C22C49/02, B22F3/105, B22F9/04, C22C101/10, C22C47/04, C22C49/14, C22C47/14, B60L5/20
【公開號(hào)】CN105543732
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610047588
【發(fā)明人】王勇, 冉旭, 高亮, 趙宇, 杜明, 孫宏偉
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年1月25日