CN104993348A - 一种掺混纳米四氧化三铁的高耐磨抗静电的电机碳刷材料及其制备方法 - Google Patents

一种掺混纳米四氧化三铁的高耐磨抗静电的电机碳刷材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及碳刷材料领域，具体涉及一种掺混纳米四氧化三铁的高耐磨抗静电的电机碳刷材料及其制备方法，该碳刷材料利用高纯导电石墨和导电炭黑作为基料，具有优良的导电性，并以SEBS热塑性弹性体、酚醛树脂溶液和环氧树脂溶液作为复合胶黏剂，这种胶黏剂与导电基料具有良好的相容性和粘接能力，其中掺混的纳米四氧化三铁微粉是一种性能稳定的磁性材料，防止静电的产生，添加的高耐磨炉黑、碳化硼微粉有效的提升了材料的耐磨性，氧化钇助烧结的功效，本发明制备得到的碳刷耐磨性优良，结构紧致，转向性能优良，火花小，噪音低，完全性能高，使用寿命长。

Description

一种掺混纳米四氧化三铁的高耐磨抗静电的电机碳刷材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及碳刷材料领域，具体涉及一种掺混纳米四氧化三铁的高耐磨抗静电的电机碳刷材料及其制备方法。
背景技术
碳刷是一类导电滑动接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用，它是电动机、发动机或者其他旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量和信号的装置，其组成材质主要由石墨、树脂胶黏剂以及其他助剂，然后经过烧结成型制成。碳刷在使用过程中与转子、定子摩擦接触，在接触面会产生磨损，如果不提高碳刷的耐磨损性能，必将严重影响到整个设备的使用性能和使用寿命，因此，研发具有高耐磨损性、高导电性的碳刷材料显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种掺混纳米四氧化三铁的高耐磨抗静电的电机碳刷材料及其制备方法，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种掺混纳米四氧化三铁的高耐磨抗静电的电机碳刷材料，其特征在于，该碳刷材料由以下重量份的原料制成：纳米四氧化三铁1-1.5、高耐磨炉黑4-6、SEBS热塑性弹性体6-8、碳化硼微粉0.2-0.3、浓度为45-50％的酚醛树脂溶液15-20、松香2-3、浓度为45-50％的环氧树脂溶液20-25、高纯导电石墨粉50-60、导电炭黑8-10、氧化钇0.001-0.002、环烷油10-12、硅烷偶联剂1-2。
所述的一种掺混纳米四氧化三铁的高耐磨抗静电的电机碳刷材料的制备方法为：
(1)先将纳米四氧化三铁、高耐磨炉黑与液体松香树脂、环氧树脂溶液搅拌混合均匀，制成复合浆料1备用；
(2)将碳化硼微粉、氧化钇、导电炭黑与硅烷偶联剂、环烷油混合搅拌均匀，得复合浆料2备用；
(3)将前面制备的复合浆料1、复合浆料2与其它剩余物料混合，投入混合机中混合均匀后，加热至60-80℃，保温40-50min，随后继续搅拌40-50min后出料，待物料冷却至室温后投入粉碎机中回流粉碎，所得粉体过100目筛，再将所得微粉带线压制成型，成型后的产品送入氮气氛烧结炉中烧结，烧结结束后经冷却、电焊、包装即得成品。
所述的烧结条件为：烧结温度：350-400℃；烧结时间6-10h。
有益效果：本发明利用高纯导电石墨和导电炭黑作为基料，具有优良的导电性，并以SEBS热塑性弹性体、酚醛树脂溶液和环氧树脂溶液作为复合胶黏剂，这种胶黏剂与导电基料具有良好的相容性和粘接能力，其中掺混的纳米四氧化三铁微粉是一种性能稳定的磁性材料，防止静电的产生，添加的高耐磨炉黑、碳化硼微粉有效的提升了材料的耐磨性，氧化钇助烧结的功效，本发明制备得到的碳刷耐磨性优良，结构紧致，转向性能优良，火花小，噪音低，完全性能高，使用寿命长。
具体实施方式
实施例
本实施例的碳刷材料由以下重量份的原料制成：纳米四氧化三铁1.2、高耐磨炉黑4、SEBS热塑性弹性体7、碳化硼微粉0.2、浓度为50％的酚醛树脂溶液18、松香2.5、浓度为45％的环氧树脂溶液22、高纯导电石墨粉52、导电炭黑8、氧化钇0.001、环烷油10、硅烷偶联剂1。
其制备方法为：
(1)先将纳米四氧化三铁、高耐磨炉黑与液体松香树脂、环氧树脂溶液搅拌混合均匀，制成复合浆料1备用；
(2)将碳化硼微粉、氧化钇、导电炭黑与硅烷偶联剂、环烷油混合搅拌均匀，得复合浆料2备用；
(3)将前面制备的复合浆料1、复合浆料2与其它剩余物料混合，投入混合机中混合均匀后，加热至60-80℃，保温40min，随后继续搅拌45min后出料，待物料冷却至室温后投入粉碎机中回流粉碎，所得粉体过100目筛，再将所得微粉带线压制成型，成型后的产品送入氮气氛烧结炉中烧结，烧结结束后经冷却、电焊、包装即得成品。
其中烧结条件为：烧结温度：400℃；烧结时间8h。
本实施例制得的碳刷性能测试结果如下：
检测项目 检测值
尺寸 5mm*5mm*20mm
肖氏硬度 20
磨耗量mm/100H 0.38
滑动噪音(dB) ≤45
使用寿命(H) ≥1258
火花状况 稳定
电阻率μΩ.m 355

Claims (3)

1.一种掺混纳米四氧化三铁的高耐磨抗静电的电机碳刷材料，其特征在于，该碳刷材料由以下重量份的原料制成：纳米四氧化三铁1-1.5、高耐磨炉黑4-6、SEBS热塑性弹性体6-8、碳化硼微粉0.2-0.3、浓度为45-50%的酚醛树脂溶液15-20、松香2-3、浓度为45-50%的环氧树脂溶液20-25、高纯导电石墨粉50-60、导电炭黑8-10、氧化钇0.001-0.002、环烷油10-12、硅烷偶联剂1-2。
2.如权利要求1所述的一种掺混纳米四氧化三铁的高耐磨抗静电的电机碳刷材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：
（1）先将纳米四氧化三铁、高耐磨炉黑与液体松香树脂、环氧树脂溶液搅拌混合均匀，制成复合浆料1备用；
（2）将碳化硼微粉、氧化钇、导电炭黑与硅烷偶联剂、环烷油混合搅拌均匀，得复合浆料2备用；
（3）将前面制备的复合浆料1、复合浆料2与其它剩余物料混合，投入混合机中混合均匀后，加热至60-80℃，保温40-50min，随后继续搅拌40-50min后出料，待物料冷却至室温后投入粉碎机中回流粉碎，所得粉体过100目筛，再将所得微粉带线压制成型，成型后的产品送入氮气氛烧结炉中烧结，烧结结束后经冷却、电焊、包装即得成品。
3.如权利要求2所述的一种掺混纳米四氧化三铁的高耐磨抗静电的电机碳刷材料的制备方法，其特征在于，所述的烧结过程中烧结条件为：烧结温度：350-400℃；烧结时间6-10h。
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CN1060928A (zh) * 1990-10-22 1992-05-06 海门县电碳厂 一种高速电机用电刷的制造方法
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CN102142650A (zh) * 2010-11-30 2011-08-03 施丽萍 纳米稀土复合高耐磨电刷添加剂及其制备方法
CN104710955A (zh) * 2013-12-11 2015-06-17 张国华 一种耐磨树脂胶粘剂

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