CN1046599C - 镀铜碳纤维金属石墨复合电刷及其制造方法 - Google Patents
镀铜碳纤维金属石墨复合电刷及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1046599C CN1046599C CN96119820A CN96119820A CN1046599C CN 1046599 C CN1046599 C CN 1046599C CN 96119820 A CN96119820 A CN 96119820A CN 96119820 A CN96119820 A CN 96119820A CN 1046599 C CN1046599 C CN 1046599C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copper
- carbon fiber
- metal
- brush
- graphite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
本发明公开了一种镀铜碳纤维金属石墨复合电刷及其制造方法。该电刷是在金属石墨质基体中外加入0.05～0.8%(重量)的长度为0.3～6mm的短切镀铜碳纤维，经混合、加压成型并烧结成的。由于在现有金属石墨质电刷中引进了短切镀铜碳纤维，降低了电刷的电阻率，电阻率≤0.3Ωmm2/m，提高了载流密度，载流密度可达25～35A/cm2，具有良好的滑动接触性能，完全适用于在低电压、大电流密度场合下使用。同时具有易于加工制造，可设计性强等优点。
Description
本发明涉及一种镀铜碳纤维金属石墨复合电刷及其制造方法。
现有技术中的金属石墨质电刷主要有两种：一种为铜石墨质电刷，由铜粉和石墨粉经混合、压型、烧结制成。另一种为铜锡石墨质电刷，即在铜石墨质电刷中加入适量的锡以提高电刷的强度。金属石墨质电刷易于混合、压型，可设计性强，但载流密度小，接触性能差，无法满足低电压、高电流密度场合使用的要求。日本专利平2-290143《电机电刷》中公开了一种由石墨质基体和1％-50％(wt)的长度为0.01mm-10mm的短切金属镀覆碳纤维，经混合、压型、烧结制成的复合电刷。其金属镀覆碳纤维可以为镀金碳纤维、镀铜碳纤维或镀银碳纤维。该电刷耐磨损，滑动接触性好，载流密度高。所存在的不足之处在于：由于电刷中金属镀覆碳纤维含量过高，造成加工过程中混均、成型困难，易使对磨副产生条痕，而且造价高。
本发明的目的是提供一种适于在低电压、高电流密度场合使用，易于加工制造，可设计性强的镀铜碳纤维金属石墨复合电刷及其制造方法。
本发明的目的是这样实现的。
一种镀铜碳纤维金属石墨复合电刷，具有金属石墨质基体。该电刷是在金属石墨质基体中外加入0.05-0.8％(重量)的长度为0.3-6mm的短切镀铜碳纤维，经混合、加压成型并烧结成的。
短切镀铜碳纤维为高模量镀铜碳纤维，其平均线径为6-12μm、镀层厚度为0.1-5μm。
金属石墨质基体为铜锡石墨质基体，成分范围为(重量)：铜含量≥99.5％的铜粉76-86％、锡含量≥99.5％的锡粉2-5％、含碳量≥94％的石墨粉10-20％。
这种镀铜碳纤维金属石墨复合电刷的制造方法是：在金属石墨质基体中外加入0.05-0.8％(重量)的长度为0.3-6mm的短切镀铜碳纤维作为原料，将原料混合均匀，在196-392MPa下压制成型后，在非氧化性气氛中烧结，最终烧成温度为890-960℃。
原料中的短切镀铜碳纤维为高模量镀铜碳纤维，其平均线径为6-12μm、镀层厚度为0.1-5μm。
原料中的金属石墨质基体为铜锡石墨质基体，其组成为(重量)：
-200目铜含量≥99.5％的铜粉76-86％
-200目锡含量≥99.5％的锡粉2-5％
-325目含碳量≥94％的石墨粉10-20％。
本发明由于在现有金属石墨质基体中引进了短切镀铜碳纤维，降低了电刷的电阻率，从而提高了载流密度，易使集电器表面的氧化膜达到平衡状态。经试验表明：短切镀铜碳纤维的外加入含量以在0 05～0.8％(重量)之间为好低于0.05％时，电刷载流密度的提高极为有限。而高于0.8％时则造成成型困难，磨擦系数增大，易使对磨副造成“条纹”，另外也增加了制造成本。短切镀铜碳纤维的长度在短于0.3mm时，会降低作用效果，而长于6mm时，则易结团，造成分布不均，而导致材质缺陷。电刷的导电性随镀铜碳纤维镀铜层厚度的增加而增加，但当镀层厚度大于5μm后，导电性随其镀层增加的幅度变得十分缓慢。
本发明镀铜碳纤维金属石墨复合电刷的电阻率≤0.3Ωmm2/m，载流密度可达25～35A/cm2，具有良好的滑动接触性能，完全适合于在低电压、大电流密度场合使用。另外耐磨损，使用寿命长，与现有技术相比该电刷还具有易于加工制造，可设计性强，成本较低等优点。
下面介绍本发明的实施例。
一种镀铜碳纤维金属石墨复合电刷，具有金属石墨质基体。该电刷是在金属石墨质基体中外加入0.05-0.8％(重量)的长度为0.3-6mm的短切镀铜碳纤维，经混合、加压成型并烧结成的。短切镀铜碳纤维为高模量镀铜碳纤维，其平均线径为6-12μm、镀层厚度为0.1-5μm。金属石墨质基体为铜锡石墨质基体，成分范围为(重量)：铜含量≥99.5％的铜粉76-86％、锡含量≥99.5％的锡粉2-5％、含碳量≥94％的石墨粉10-20％。
这种镀铜碳纤维金属石墨复合电刷的制造方法是：在金属石墨质基体中外加入0.05-0.8％(重量)的长度为0.3-6mm的短切镀铜碳纤维作为原料，将原料混合均匀，在196-392MPa下压制成型后，在非氧化性气氛中烧结，最终烧成温度为890-960℃。原料中的短切镀铜碳纤维为高模量镀铜碳纤维，其平均线径为6-12μm、镀层厚度为0.1-5μm原料中的金属石墨质基体为铜锡石墨质基体，其组成为(重量)：
-200目铜含量≥99.5％的铜粉76-86％
-200目锡含量≥99.5％的锡粉2-5％
-325目含碳量≥94％的石墨粉10-20％。
具体实施例介绍如下：
实施例1：
1)配料组成(重量)：
-200目铜含量≥99.5％的电解铜粉86％，
-200目锡含量≥99.5％的锡粉3％，
-325目含碳量≥94％的鳞片石墨粉11％，
平均线径为10μm、镀层厚度为0.5μm、长度为0.3～6mm的短切高模量镀铜碳纤维(外加)0.05％。
2)工艺过程：
将上述配料混合均匀，在392MPa下压制成型，在非氧化气氛中烧结，最终烧成温度为890℃。
采用上述方法制成的电刷的理化性能见附表1。
实施例2：
1)配料组成(重量)：
-200目铜含量≥99.5％的电解铜粉83％
-200目锡含量≥99.5％的锡粉3％
-325目含碳量≥94％的鳞片石墨粉14％。
平均线径为10μm、镀层厚度为0.5μm、长度为0.3～6mm的短切高模量镀铜碳纤维(外加)0.1％。
2)工艺过程：
将上述配料混合均匀，在294MPa下压制成型，在非氧化性气氛中烧结，最终烧成温度为940℃。
采用上述方法制成的电刷的理化性能见附表1。
实施例3：
1)配料组成(重量)：
-200目铜含量为99.5％的电解铜粉76％，
-200目锡含量为99.5％的锡粉5％，
-325目含碳量为94％的鳞片石墨粉19％。
平均线径为10μm、镀层厚度为0.5μm、长度为0.3～6mm的短切高模量镀铜碳纤维(外加)0.8％。
2)工艺过程：
将上述配料混合均匀，在200MPa下压制成型，在非氧化性气氛中烧结，最终烧成温度为960℃。
采用上述方法制成的电刷的理化性能见附表1。
附表1．镀铜碳纤维金属石墨复合电刷理化性能
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 铜粉％(重量) | 86 | 83 | 76 |
| 锡粉％(重量) | 3 | 3 | 5 |
| 石墨粉％(重量) | 11 | 14 | 19 |
| 镀铜碳纤维％(重量) | 0.05(外加) | 0.1(外加) | 0.8(外加) |
| 体积密度g/cm3 | 5.8 | 5.4 | 4.6 |
| 洛氏硬度HR10/40 | 70 | 75 | 80 |
| 电阻率Ωmm2/m | 0.30 | 0.28 | 0.30 |
| 额定电流密度A/cm2 | 30 | 35 | 25 |
| 摩擦系数 | 0.34 | 0.32 | 0.30 |
| 磨损率mm/50H | 0.05 | 0.04 | 0.08 |
Claims (6)
1．一种镀铜碳纤维金属石墨复合电刷，具有金属石墨质基体，其特征在于：所述电刷是在金属石墨质基体中外加入0.05-0.8％(重量)的长度为0.3-6mm的短切镀铜碳纤维，经混合、加压成型并烧结成的。
2．根据权利要求1所述的电刷，其特征在于所述的短切镀铜碳纤维为高模量镀铜碳纤维，其平均线径为6-12μm、镀层厚度为0.1-5μm。
3．根据权利要求1所述的电刷，其特征在于所述的金属石墨质基体为铜锡石墨质基体，成分范围为(重量)：铜含量≥99.5％的铜粉76-86％、锡含量≥99.5％的锡粉2-5％、含碳量≥94％的石墨粉10-20％。
4．一种如权利要求1所述的电刷的制造方法，包括混合、加压成型和烧结工艺，其特征在于：在金属石墨质基体中外加入0.05-0.8％(重量)的长度为0.3-6mm的短切镀铜碳纤维作为原料，将原料混合均匀，在196-392MPa下压制成型后，在非氧化性气氛中烧结，最终烧成温度为890-960℃。
5．根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述原料中的短切镀铜碳纤维为高模量镀铜碳纤维，其平均线径为6-12μm、镀层厚度为0.1-5μm。
6．根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述的原料中的金属石墨质基体为铜锡石墨质基体，其组成为(重量)：
-200目铜含量≥99.5％的铜粉76-86％
-200目锡含量≥99.5％的锡粉2-5％
-325目含碳量≥94％的石墨粉10-20％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN96119820A CN1046599C (zh) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 镀铜碳纤维金属石墨复合电刷及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN96119820A CN1046599C (zh) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 镀铜碳纤维金属石墨复合电刷及其制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1152809A CN1152809A (zh) | 1997-06-25 |
| CN1046599C true CN1046599C (zh) | 1999-11-17 |
Family
ID=5125969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN96119820A Expired - Fee Related CN1046599C (zh) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 镀铜碳纤维金属石墨复合电刷及其制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1046599C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101379680B (zh) * | 2006-02-24 | 2010-12-22 | 爱信精机株式会社 | 电动机用金属石墨电刷材料的制造方法 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1062841C (zh) * | 1998-03-06 | 2001-03-07 | 清华大学 | 含有纳米碳管的集电复合材料 |
| JP2004312921A (ja) * | 2003-04-09 | 2004-11-04 | Totan Kako Kk | 金属被覆カーボンブラシ |
| CN100388570C (zh) * | 2006-05-27 | 2008-05-14 | 合肥工业大学 | 碳纤维石墨银基复合材料电刷 |
| CN101608288B (zh) * | 2009-07-14 | 2011-05-25 | 西北工业大学 | 一种能够调控阴极斑点运动的真空电接触材料的制备方法 |
| CN102931560B (zh) * | 2012-11-21 | 2015-07-22 | 天津市贝特瑞新能源科技有限公司 | 一种性能优良的电刷材料及其制备方法 |
| CN103447532A (zh) * | 2013-09-09 | 2013-12-18 | 中南大学 | 一种石墨-二硫化钼-铜复合材料电刷-滑环系统 |
| CN106329286B (zh) * | 2015-07-01 | 2019-06-11 | 苏州东南佳新材料股份有限公司 | 一种动车组接地回流装置用电刷的制备方法 |
| CN106329266B (zh) * | 2015-07-01 | 2019-06-11 | 苏州东南佳新材料股份有限公司 | 一种动车组接地回流装置用电刷 |
| CN106329265B (zh) * | 2015-07-01 | 2019-06-11 | 苏州东南佳新材料股份有限公司 | 一种用于制备动车组接地回流装置用电刷的材料 |
| CN109524866B (zh) * | 2018-11-30 | 2021-01-15 | 大同新成新材料股份有限公司 | 一种石墨烯-纳米碳纤维增强铜基石墨电机碳刷及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0229014A (ja) * | 1989-06-09 | 1990-01-31 | Alpine Electron Inc | イコライザ装置 |
-
1996
- 1996-09-25 CN CN96119820A patent/CN1046599C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0229014A (ja) * | 1989-06-09 | 1990-01-31 | Alpine Electron Inc | イコライザ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101379680B (zh) * | 2006-02-24 | 2010-12-22 | 爱信精机株式会社 | 电动机用金属石墨电刷材料的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1152809A (zh) | 1997-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1046599C (zh) | 镀铜碳纤维金属石墨复合电刷及其制造方法 | |
| CN100342054C (zh) | 一种电力机车受电弓滑板材料及其制备方法 | |
| CN1247451C (zh) | 高密度、高强度和耐磨石墨材料的生产工艺 | |
| CN1739913A (zh) | 一种Cu/Ag双金属复合板制备方法 | |
| CN1874080A (zh) | 碳纤维石墨银基复合材料电刷 | |
| CN1678447A (zh) | 石墨制品的制造方法 | |
| CN1029715C (zh) | 一种高速电机用电刷的制造方法 | |
| CN1026179C (zh) | 晶须增韧补强氮化硅复相陶瓷刀具材料 | |
| CN1932067A (zh) | 一种铜基石墨与锆粉末冶金复合材料及其制备方法和用途 | |
| CN1229523C (zh) | 一种铝电解槽用阴极炭块的生产方法 | |
| CN1261700C (zh) | 用于燃料泵的轴承以及燃料泵 | |
| CN1555074A (zh) | 一种低压电器用的电触头材料 | |
| CN1810718A (zh) | 高性能细结构炭材料的制造方法 | |
| CN1030290C (zh) | 具有高强度的注射成型纯铁烧结材料的制造方法 | |
| EP1324438B1 (en) | Metal-graphite brush | |
| CN1597191A (zh) | 粉粒体的成形装置、成形方法、该方法所获得的成形体 | |
| CN1033102C (zh) | 碳素制动摩擦片制造方法 | |
| CN114039256B (zh) | 一种沥青基碳纤维增强铜基石墨电机碳刷及其制备方法 | |
| CN1091315C (zh) | 超高载流密度电刷及其制造方法 | |
| JP2641695B2 (ja) | 金属黒鉛質ブラシの製造方法 | |
| CN1028267C (zh) | 微型电机的碳刷及其制造方法 | |
| WO2003006373A1 (en) | Graphite fine powder, and production method and use thereof | |
| RU2443623C1 (ru) | Способ получения графитированного материала с повышенной абразивной стойкостью | |
| CN112028656A (zh) | 纤维增强石墨复合材料的制备方法 | |
| CN1219091C (zh) | 铜基包覆金刚石包覆氧化物系低压电工触头材料及生产方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: BAOSHAN IRON & STEEL CO., LTD. Free format text: FORMER NAME OR ADDRESS: SHANGHAI BAO STEEL GROUP IRON AND STEEL CO LTD Owner name: SHANGHAI BAO STEEL GROUP IRON AND STEEL CO LTD Free format text: FORMER NAME OR ADDRESS: BAOSHAN STEEL GROUP IRON AND STEEL CO LTD |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 201900, Fujin Road, Shanghai, Baoshan District orchard Co-patentee after: Shanghai Hudong Power Carbon Plant Patentee after: BAOSHAN IRON & STEEL Co.,Ltd. Address before: 200122 No. 370 Pu circuit, Shanghai, Pudong New Area Co-patentee before: Shanghai Hudong Power Carbon Plant Patentee before: BAOSHAN IRON & STEEL CO.,LTD. Address after: 200122 No. 370 Pu circuit, Shanghai, Pudong New Area Co-patentee after: Shanghai Hudong Power Carbon Plant Patentee after: BAOSHAN IRON & STEEL CO.,LTD. Address before: 201900 No. 1, Middle Road, Baoshan District, Shanghai Co-patentee before: Shanghai Hudong Power Carbon Plant Patentee before: Baosteel Group Corporation |
|
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |