CN105322410B

CN105322410B - 吸尘器电机用电刷的制备方法及由该方法制备的电刷

Info

Publication number: CN105322410B
Application number: CN201410328756.9A
Authority: CN
Inventors: 朱约辉; 吴爱民; 林勇
Original assignee: SUZHOU DONON CARBON PRODUCTS Ltd
Current assignee: SUZHOU DONEKA NEW MATERIALS CORP. Ltd.
Priority date: 2014-07-10
Filing date: 2014-07-10
Publication date: 2018-08-17
Anticipated expiration: 2034-07-10
Also published as: CN105322410A

Abstract

本发明公开了一种吸尘器高速高效电机用电刷的制备方法及由该方法制备的电刷，该电机用电刷的组成材料属于材料科学领域，电刷的制备方法包括首先将石墨、石油焦、添加剂、粘结剂、固化剂在常温条件下混合均匀，并粉碎后置于模具中，压制成型，然后在进行固化处理、切割、磨床、钻孔、填线而成，本发明方法制备的吸尘器高速高效电机用电刷在使用过程中电阻低、换向性能好及使用寿命长，更重要的是具有高耐磨性，火花等级低、产品稳定性好。

Description

吸尘器电机用电刷的制备方法及由该方法制备的电刷

技术领域

本发明涉及电机用电刷，特别是涉及一种吸尘器电机用电刷及其制备方法，属于电机领域。

背景技术

电机电刷是电动机或发电机等旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号的装置。又称碳刷。碳刷一般是纯碳加凝固剂制成，外型一般是方块，卡在金属支架上，里面有弹簧把它紧压在转轴上，是与运动件作滑动接触而形成电连接的一种导电部件。碳刷的样子有点像擦铅笔的橡皮条那样，顶上有导线引出。体积有大有小。碳刷是一种用于换向器或滑环上，作为导入导出电流的滑动接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用。它的导电，导热以及润滑性能良好，并具有一定的机械强度和换向性火花的本能。几乎所有的直流电机以及换向式电机都使用电刷，它是电机的重要组成部件。

电刷按材质的软硬可分为软质电刷，中硬质电刷和硬质电刷；按电刷的使用对象可分为汽轮发电机用电刷，轧钢电机用电刷，牵引电机用电刷，汽车拖拉机用电刷，电动工具用电刷，飞机电机用电刷等；按电刷的颜色分为黑色电刷(用纯碳石墨材料制成)和有色电刷(用铜等金属材料和石墨制成)；按电刷材料的不同，可分为：(1)石墨电刷。(2)电化石墨电刷。(3)金属石墨电刷。

电刷产品材质主要有电化石墨，浸脂石墨，金属(含铜，银)石墨。我国行业推荐标准《JB/T4003-2001电机用电刷》中把电刷分为四大类：石墨电刷、电化石墨电刷、树脂粘合石墨电刷、金属石墨电刷。电刷广泛适用于各种交直流发电机、同步电动机、电瓶直流电动机、吊车电机集电环、各型电焊机等等。随着科学技术的发展，电机的种类和使用的工况条件越来越多样化，因而需要有各种不同品级的电刷来满足这些要求，故电刷的种类也随着电机工业的发展而越来越多。人们为了使用和管理上的方便，对众多的电刷进行了分类。

现有技术中，一般采用碳、石墨粉体为基料，并以树脂为粘接材料，经混捏、磨粉、成型及固化来制造电刷，如专利号为200610052676的中国发明专利公开了一种电机用的电刷，电刷的组成材料由镀铜的复合粉颗粒和碳纤维、外层碳粉、外层粘结剂压延而成，其中所述的复合粉颗粒的组成为(重量份)：碳粉65-79，粘结剂0.5-10，合金元素1.5-11；所述镀铜的为10-35；所述的碳纤维为0.3-0.9；所述的外层碳粉为10-18；所述的外层粘结剂为0.3-6；其中的粘结剂为酚醛树脂和环氧树脂的混合物，该专利制备的电刷的耐磨性好、电阻率低。

又如专利号为97106640.X的发明专利公开了一种电机用电刷及其制备方法，该电机电刷由镀铜或银的石墨粉或碳粉、碳质粉或/和金属粉末、粘结剂组成，镀铜或银的石墨粉或碳粉的含量为10-100％，碳质粉或金属粉末或者两者混合后的含量为0-90％，根据上述两种含量，粘结剂的含量为0-20％。制造工艺为：首先将各组分混合搅拌，然后压制，再烧结，再一次压制，最后进行成型加工。该发明的电机用电刷在汽车、航空、电气的电机行业具有很强的实用价值。

吸尘器电机因其火花要求小、转速高、效率要求高的特点，通过要求电刷具备换向性能好、耐磨性能优、使用寿命长、环保等优点；此外，由于吸尘器电机的换向要求要求电刷的换向性要好，抑制火花要求高等特点。然而，一般的电刷使用性能较差，稳定性不好，电阻稳定系数差、低比重，现有吸尘器电机用电刷普遍耐磨性能差、抑制火花能力差，效率稳定性差、导致吸尘器电机用电刷的磨损加剧接触不稳定，换向性能差，容易出现机械火花。特别是耐磨性差、换向性能差、抗干扰能力差，常无法满足电机对电刷的各种要求。

而现有吸尘器高速高效电机用电刷国内基本都依赖进口电刷(如顺克以及东洋电刷)，国产电刷稳定性不好、满足不了客户要求，本发明专利主要是针对进口电刷替代方案采用进口材料以及先进工艺提高换向性能、抑制火花、提高效率使之达到并接近进口材料的性能！

发明内容

本发明的首要目的是针对吸尘器电机用电刷存在的现有技术问题提供一种吸尘器高压电机用电刷及其制备方法，本发明的电机用电刷电阻率低、耐磨性好、换向性能好及使用寿命长，更重要的是具有高耐磨性，效率高、火花等级低。

为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种吸尘器电机用电刷的制备方法，包括

1)将原料天然石墨、人造石墨、石油焦、添加剂、固化剂混合均匀，制得预混料；

2)将原料粘结剂与溶剂丙酮混合，溶解、混合均匀，制得粘结剂溶液；

3)将预混料与粘结剂溶液混合均匀后，放置，制得电刷原料混合物；

4)对电刷原料混合物依次进行烘干处理、破碎处理，制得电刷材料混合物粉末；

5)对电刷材料混合物粉末进行压制处理，制得电刷粗坯；

6)将电刷粗坯进行固化处理，制得电刷坯料；

7)将固化处理后的电刷坯料进行切割、磨床、钻孔、填线即得。

其中，步骤1)、步骤2)中所述原料天然石墨、人造石墨、石油焦、添加剂、固化剂、粘结剂的重量份配比为：天然石墨30-60、人造石墨20-55、石油焦10-25、添加剂0.5-6.5、固化剂0.5-5、粘结剂10-30。

特别是，所述原料的重量份配比优选为：天然石墨30-50、人造石墨30-55、石油焦12-22、添加剂2-6、固化剂1-4、粘结剂18-25。

尤其是，所述原料的重量份配比优选为：天然石墨30-50、人造石墨30-55、石油焦12-22、添加剂4-5、固化剂2-4、粘结剂18-25。

尤其是，所述天然石墨的粒度为100-200目，碳含量≥99％，灰份≤1％；所述人造石墨的粒度为200-300目，碳含量≥99％，灰份≤1％，水份≤1％；所述石油焦的粒度为300-400目。

特别是，所述石油焦选择针状或球状熟焦。熟焦具有高耐磨和耐高温导电导热性能好等特点。

其中，所述添加剂选择二硫化钼和碳纤维。添加剂二硫化钼和碳纤维具有优良的摩擦性能，摩擦系数较低，抗压强度大。

特别是，所述二硫化钼和碳纤维的重量份配比为1.5：2-5，优选为1.5：2.5-3.5。

尤其是，所述添加剂的平均粒径为200-300目，优选为200目，二硫化钼具有优良的摩擦性能，摩擦系数较低，抗压强度大。

尤其是，所述碳纤维的长度为1-5mm。碳纤维具有弹性模量高，与石墨混合性好，用于电机用碳刷能使电刷强度、电刷抑制火花能力、电刷换向性能均得到提高！

特别是，所述碳纤维的拉伸强度为2-7GPa；拉伸模量为200-700GPa；密度为1.5-2.0g/cm³；长度为1-5mm。

本发明使用的碳纤维除了长度为1-5mm之外，具有密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，良好的导电导热性能等。且含碳量高达99％，也称石墨纤维。

其中，所述固化剂选择环氧树脂固化剂。

特别是，所述环氧树脂固化剂选择环氧树脂潜伏型固化剂。

尤其是，所述环氧树脂潜伏性固化剂选择改性脂肪族胺类、芳香族二胺类双氰胺类、咪唑类有机酸酐类、有机酰肼类、路易斯酸或微胶囊类环氧树脂潜伏性固化剂。

特别是，所述环氧树脂潜伏性固化剂选择己二酸二酰肼、T-31固化剂，优选为T-31固化剂。

尤其是，所述T-31固化剂是一种性能综合的酚醛胺(PAA)环氧固化剂，浅棕色透明黏性液体，密度(20℃)为1.08～1.09g/cm³；胺值460～550mgKOH/g；折射率1.5250～1.5300；闪点(开杯)75℃；黏度(25℃)1000～1300mPa.s。

其中，所述粘结剂选择环氧树脂、酚醛树脂，优选为环氧树脂。

特别是，所述环氧树脂为缩水甘油醚型环氧树脂。

尤其是，所述环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂中的双酚A型环氧树脂。

特别是，所述环氧树脂的环氧值为0.25-0.45。

尤其是，所述环氧树脂选择由二酚基丙烷与环氧氯丙烷缩聚而成的缩水甘油醚类环氧树脂。

本发明的天然石墨具有质量轻、导电、导热、润滑性能好、机械加工性能优良等特点，特别是选用鳞片石墨，其平均粒径为200目，碳含量≥99％，灰份≤1％；人造石墨具有耐磨性能好、内部结构均匀、石墨化程度高、灰份少等特点，其平均粒径为200目，碳含量≥99％，灰份≤1％，水份≤1％；所述石油焦具有耐磨性能好、导热性与导电性能、与电机换向器匹配性能优异！粘结剂环氧树脂在电刷制备过程中，通过高温固化，树脂中活性基团开链并与石墨及添加剂成分中的基团链接起来，各种材料结构黏结在一起，使材料结构更致密、性能稳定，起到黏结剂的作用。

其中，步骤1)中在温度为-10～40℃的条件下进行原料的混合，得到所述预混料，优选为10-40℃,进一步优选为15-35℃，更进一步优选为20-35℃。

特别是，步骤1)中通过搅拌将原料混合均匀，搅拌时间为1.5-3h，优选为1.5-2.5h。

其中，步骤2)中所述粘结剂与溶剂丙酮的重量份配比为1：1.8-2.3，优选为1：1.8-2.2。

特别是，步骤3)中通过搅拌将所述预混料与粘结剂溶液混合均匀，搅拌时间为1-2.0h，优选为1.0-1.5h。

特别是，还包括将混合均匀的预混料与粘结剂溶液放置至少5h，挥发溶剂丙酮。

尤其是，步骤3)中在常温度条件下进行所述放置处理，挥发溶剂丙酮。

特别是，所述常温度条件的温度选择15-35℃。

其中，步骤4)中所述烘干处理的稳定为60-80℃，优选为70-80℃；烘干时间为8-12h，优选为10-12h；所述电刷材料混合物粉末的粒度≤60目，电刷材料混合物粉末的粒度优选为60-200目，进一步优选为60-100目。

其中，步骤5)中所述的压制成型过程中控制电刷粗坯的体积密度为1.73-1.76g/cm³。

其中，步骤6)中所述固化处理的温度为170-200℃；固化处理时间为5-8h，优选为6.5-8h。

特别是，首先将电刷粗坯的温度在3-5h内常温(15-35℃)升温至170-200℃，然后在温度为170-200℃下保持2-3.5h；优选为在4-5h内由15-35℃升温至170-200℃，然后在温度为170-200℃下保持2-3h。

尤其是，升温速率为32-40℃/h，优选为32-38℃/h。

本发明的吸尘器电机用电刷具有以下优点：

1、本发明的吸尘器电机用电刷的制备过程中原料添加合理，加入树脂作为粘结剂，制备的电机用电刷耐磨性能优、噪音低、使用寿命长、环保、抗干扰强，耐磨性能提高10％以上，本发明的电刷使用过程的火花性能优异。

2、本发明的电机用电刷中使用二硫化钼，电机换向性能好，稳定性高，抗干扰强以及能在各种环境中保护电刷性能不受影响。

3、本发明的吸尘器电机用电刷制备中使用石油焦、碳纤维，抑制了电刷使用过程中出现机械火花，火花等级低，电刷火花降低至少1个等级，延长了电刷的使用寿命。

4、本发明方法制备的吸尘器电机用电刷的电阻率低、耐磨性好、换向性能好、使用寿命长，可以较好地满足电机对电刷的各种要求，应用范围广。

5、本发明的电机用电刷的制备方法简单，制备工艺简单，产品质量稳定效果明显，并且使用方便。

6、本发明制备的吸尘器电机用电刷适用于高压(180V)吸尘器使用，尤其适用于中国国内外吸尘器电机使用。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

本发明中使用的天然石墨的粒度为100-200目，碳含量≥99％，灰份≤1％；所述人造石墨的粒度为200-300目，碳含量≥99％，灰份≤1％，水份≤1％；所述碳纤维的拉伸强度为2-7GPa；拉伸模量为200-700GPa；密度为1.5-2.0g/cm³；长度为1-5mm；碳量高达99％的石墨纤维。所述石油焦选择针状或球状熟焦，粒度为300-400目，优选为300目。

实施例1

1、按照如下重量配比备料(kg)：

其中，添加剂包括二硫化钼和碳纤维，二硫化钼与碳纤维的重量配比为1.5：2.5；碳纤维的长度为1-5mm，优选为1-3mm；粘结剂选用双酚A型环氧树脂，其环氧值为0.25-0.45；所述固化剂选用潜伏型固化剂T-31固化剂(常州山峰化工有限公司)；所述石油焦选择粒度为300-400目的球状熟焦，优选为300目；

2)将原料天然石墨、人造石墨、石油焦、添加剂、固化剂置于混捏锅内，开启混捏锅的搅拌装置，在恒温状态(20℃)下混合2h后停止出料，制得预混料；

3)将23kg的粘结剂环氧树脂溶解于42kg的丙酮中，混合均匀，制得粘结剂溶液；

4)将粘结剂溶液加入到预混料中搅拌、混合均匀，搅拌1.5h，混合均匀后取出物料，于室温(20℃)下放置，放置5h以上，使得丙酮挥发，制得电刷原料混合物；

5)首先将电刷原料混合物置于烘箱中进行烘干处理，去除丙酮，制得不含丙酮的原料混合物，其中烘干处理的温度为70℃，烘干处理时间为10h；接着将烘干后的物料进行破碎处理，破碎物料过60目筛，制得电刷材料混合物粉末，电刷材料混合物粉末粒度≤60目；

烘干进一步去除丙酮溶剂，使得丙酮挥发完全。

6)将电刷材料混合物粉末置于模具中，采用液压机进行压制处理，在14MPa压力下模压成型，即制得吸尘器电机用电刷粗坯，其中吸尘器电机用电刷粗坯的体积密度达到1.73-1.75g/cm³，停止压制成型处理；

压制过程中控制电刷粗坯的体积密度主要是控制了电刷后期的磨损、火花等要素。如体积密度控制不好会直接影响电刷性能和电刷的耐磨性能等！体积密度控制为1.73-1.76g/cm³，可直接影响固化后性能，控制电刷的磨损性能、噪音、火花等。本发明的吸尘器电机用电刷粗坯的体积密度如果提高，导致后续电刷的硬度偏大，而电阻降低，影响电刷运行过程中火花大、噪音高。

7)将电刷粗坯置于烘箱中在5h内，将烘箱温度有室温(20℃)升高至180℃，其中升温速率为32℃/h；然后在温度为180℃下保持2h，制得固化处理后的电刷坯料；

8)将固化处理后的电刷坯料进行切割、磨床、钻孔、填线即得吸尘器电机用电刷。

按照JB/T8133.14-1999(电炭制品物理化学性能试验方法体积密度)的方法测定吸尘器电机用电刷的体积密度；按照JB/T8133.2-1999(电炭制品物理化学性能试验方法电阻率)方法测定吸尘器电机用电刷的电阻率；采用HS-19CTV型硬度机测试电刷的肖氏硬度，结果见表1。

实施例2

1、按照如下重量配比备料(kg)：

其中，添加剂包括二硫化钼和碳纤维，二硫化钼与碳纤维的重量配比为1.5：3.5；碳纤维的长度为1-3mm；粘结剂选用双酚A型环氧树脂，其环氧值为0.25-0.35；所述固化剂选用潜伏型固化剂己二酸二酰肼(无锡市梁溪精细化工有限公司)；所述石油焦选择粒度为300-400目的针状熟焦；

2)将原料天然石墨、人造石墨、石油焦、添加剂、固化剂置于混捏锅内，开启混捏锅的搅拌装置，恒温(25℃)状态混合1.5h后停止出料，制得预混料；

3)将25kg的粘结剂环氧树脂溶解于50kg的丙酮中，混合均匀，制得粘结剂溶液；

4)将粘结剂溶液加入到预混料中搅拌、混合均匀，搅拌1h，混合均匀后取出物料，于室温下放置，丙酮挥发，放置5h以上，制得电刷原料混合物；

5)首先将电刷原料混合物置于烘箱中进行烘干处理，去除丙酮，制得不含丙酮的原料混合物，其中烘干处理的温度为80℃，烘干处理时间为12h；接着将烘干后的物料进行破碎处理，破碎物料过100目筛，制得电刷材料混合物粉末，电刷材料混合物粉末粒度≤100目；

6)将电刷材料混合物粉末置于模具中，采用液压机进行压制处理，在15MPa压力下模压成型，即制得吸尘器电机用电刷粗坯，其中吸尘器电机用电刷粗坯的体积密度达到1.74-1.76g/cm³，停止压制成型处理；

7)将电刷粗坯置于烘箱中在5h内，将烘箱温度由室温(25℃)升高至200℃，其中升温速率为35℃/h；然后在温度为200℃下保持3h，制得固化处理后的电刷坯料；

按照JB/T8133.14-1999(电炭制品物理化学性能试验方法体积密度)的方法测定吸尘器电机用电刷的体积密度；按照JB/T8133.2-1999(电炭制品物理化学性能试验方法电阻率)方法测定吸尘器电机用电刷的电阻率；采用HS-19GDIV型硬度机测试电刷的肖氏硬度，结果见表1。

实施例3

1、按照如下重量配比备料(kg)：

其中，添加剂包括二硫化钼和碳纤维，二硫化钼与石蜡的重量配比为1.5：3；碳纤维的长度为1-5mm；粘结剂选用双酚A型环氧树脂，其环氧值为0.25-0.35；所述固化剂选用潜伏型固化剂己二酸二酰肼(无锡市梁溪精细化工有限公司)；所述石油焦选择粒度为300-400目的球状熟焦；

2)将原料天然石墨、人造石墨、石油焦、添加剂、固化剂置于混捏锅内，开启混捏锅的搅拌装置，在恒温(35℃)条件下混合2.5h后出料，制得预混料；

3)将18kg的粘结剂环氧树脂溶解于39.6kg的丙酮中，混合均匀，制得粘结剂溶液；

4)将粘结剂溶液加入到预混料中搅拌、混合均匀，搅拌1.5h，混合均匀后取出物料，于室温(35℃)下放置，丙酮挥发，放置5h以上，制得电刷原料混合物；

5)首先将电刷原料混合物置于烘箱中进行烘干处理，去除丙酮，制得不含丙酮的原料混合物，其中烘干处理的温度为75℃，烘干处理时间为10h；接着将烘干后的物料进行破碎处理，破碎物料过60目筛，制得电刷材料混合物粉末，电刷材料混合物粉末粒度≤60目；

烘干进一步去除丙酮溶剂，使得丙酮挥发完全。

6)将电刷材料混合物粉末置于模具中，采用液压机进行压制处理，在12MPa压力下模压成型，即制得吸尘器电机用电刷粗坯，其中吸尘器电机用电刷粗坯的体积密度达到1.73-1.75g/cm³，停止压制成型处理；

7)将电刷粗坯置于烘箱中在4.5h内，将烘箱温度由室温(35℃)升高至190℃，其中升温速率为34.5℃/h；然后在温度为190℃下保持2.5h，制得固化处理后的电刷坯料；

实施例4

1、按照如下重量配比备料(kg)：

其中，添加剂包括二硫化钼和碳纤维，二硫化钼与碳纤维的重量配比为1.5：2.0；碳纤维的长度为1-3mm；粘结剂选用双酚A型环氧树脂，其环氧值为0.25-0.35；所述固化剂选用潜伏型固化剂己二酸二酰肼(无锡市梁溪精细化工有限公司)；所述石油焦选择粒度为300-400目的球状熟焦；

2)将原料天然石墨、人造石墨、石油焦、添加剂、固化剂置于混捏锅内，开启混捏锅的搅拌装置，在恒温(15℃)状态下混合2h后停止出料，制得预混料；

3)将10kg的粘结剂环氧树脂溶解于23kg的丙酮中，混合均匀，制得粘结剂溶液；

4)将粘结剂溶液加入到预混料中搅拌、混合均匀，搅拌1.0h，混合均匀后取出物料，于室温(15℃)下放置，丙酮挥发，放置10h以上，制得电刷原料混合物；

5)首先将电刷原料混合物置于烘箱中进行烘干处理，去除丙酮，制得不含丙酮的原料混合物，其中烘干处理的温度为60℃，烘干处理时间为12h；接着将烘干后的物料进行破碎处理，破碎物料过100目筛，制得电刷材料混合物粉末，电刷材料混合物粉末粒度≤100目；

烘干进一步去除丙酮溶剂，使得丙酮挥发完全。

6)将电刷材料混合物粉末置于模具中，采用液压机进行压制处理，在14MPa压力下模压成型，即制得吸尘器电机用电刷粗坯，其中吸尘器电机用电刷粗坯的体积密度达到1.73-1.76g/cm³，停止压制成型处理；

7)将电刷粗坯置于烘箱中在4h内，将烘箱温度有室温(15℃)升高至170℃，其中升温速率为38.8℃/h；然后在温度为170℃下保持3.5h，制得固化处理后的电刷坯料；

实施例5

1、按照如下重量配比备料(kg)：

其中，添加剂包括二硫化钼和碳纤维，二硫化钼与碳纤维的重量配比为1.5：5.0；碳纤维的长度为1-5mm；粘结剂选用双酚A型环氧树脂，其环氧值为0.25-0.35；所述固化剂选用潜伏型固化剂己二酸二酰肼(无锡市梁溪精细化工有限公司)；所述石油焦选择粒度为300-400目的针状熟焦；

2)将原料天然石墨、人造石墨、石油焦、添加剂、固化剂置于混捏锅内，开启混捏锅的搅拌装置，在恒温(20℃)状态下混合2h后停止出料，制得预混料；

3)将30kg的粘结剂环氧树脂溶解于54kg的丙酮中，混合均匀，制得粘结剂溶液；

4)将粘结剂溶液加入到预混料中搅拌、混合均匀，搅拌2h，混合均匀后取出物料，于室温(20℃)下放置，丙酮挥发，放置10h以上，制得电刷原料混合物；

5)首先将电刷原料混合物置于烘箱中进行烘干处理，去除丙酮，制得不含丙酮的原料混合物，其中烘干处理的温度为80℃，烘干处理时间为8h；接着将烘干后的物料进行破碎处理，破碎物料过60目筛，制得电刷材料混合物粉末，电刷材料混合物粉末粒度≤60目；

烘干进一步去除丙酮溶剂，使得丙酮挥发完全。

6)将电刷材料混合物粉末置于模具中，采用液压机进行压制处理，在15MPa压力下模压成型，即制得吸尘器电机用电刷粗坯，其中吸尘器电机用电刷粗坯的体积密度达到1.73-1.74g/cm³，停止压制成型处理；

7)将电刷粗坯置于烘箱中在4.5h内，将烘箱温度有室温(20℃)升高至200℃，其中升温速率为40℃/h；然后在温度为180℃下保持2h，制得固化处理后的电刷坯料；

对照例

以市售的吸尘器电机(美的春花，230V)电刷作为对照例。

按照JB/T8133.14-1999的方法测定吸尘器电机用电刷的密度；按照JB/T8133.2-1999方法测定吸尘器电机用电刷的电阻率；采用HS-19GDIV型硬度机测定电刷的肖氏硬度，测定结果见表1。

表1电刷的物理性能指标

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	对照例
							密度g/cm³	1.42	1.46	1.39	1.45	1.40	1.42
肖氏硬度	20	24	18	22	22	15
							电阻Ω	600	380	500	450	550	400

表1的测试结果表明：本发明制备的电刷的体积密度低，体积密度为1.39-1.46g/cm³；吸尘器电机用电刷的硬度高，肖氏硬度为18-24；电阻小，适用于高压(230V)吸尘器电机使用，提高了电机效率、延长了电机的使用时间，而现有的吸尘器电机用电刷的硬度低，火花稳定性差，肖氏硬度在15左右，电阻范围小，仅为400Ω左右。

试验例1吸尘器电机用电刷磨损率试验

采用堵孔方式测试吸尘器电机用电刷的磨损率，试验结果见表2。

表2电刷的物理性能指标

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	对照例
							磨损率mm/100H	4.5	3.6	5	4.1	4.2	7

由表2结果可知：本发明的电机用电刷的磨损率低，磨损率低于5mm/100H，耐磨性能好，换向性能好，噪音低。与国产吸尘器电机用电刷相比，耐磨损性能提高了28.5以上，达到28.5-48.5％。

试验例2吸尘器电机用电刷效率测试试验

按照IEC60312-2007家用真空吸尘器性能测试方法测定实施例1-5制备的吸尘器电机用电刷、对照例电刷和进口电刷(东洋X-210，生产厂家：日本东洋碳素；密度：1.51；电阻：700Ω；肖氏硬度：22；磨损率：3.8)的效率等级，试验结果见表3。

表3电刷的性能测试结果

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	对照例	进口电刷
								效率(％)	35.5	35.	34.5	36.5	35.0	33.5	35.15

由表3的测试结果可知：本发明的电机效率高，达到35.5％，与国产吸尘器电机用电刷相比，效率提高2-3个百分点；与进口吸尘器电机用电刷相比，其效率基本相当。

试验例3吸尘器电机用电刷耐高压、火花等级试验

按照国家标准《旋转电机基本技术要求(GB/T755-2000)》测试实施例1-5制得的吸尘器电机用电刷、对照例电刷的耐高压、火花等级，试验结果见表4。

表4电刷的性能测试结果

由表4的测试结果可知：本发明的电机用电刷的火花等级低，为1¹/₄，与普通吸尘器电机用电刷相比，火花等级降低了1个等级；使用本发明吸尘器电机用电刷，在吸尘器运行过程中火花小，效率高，使得吸尘器使用吸力等性能好，耐磨性能好，适用于高速高效电机。

Claims

1.一种吸尘器高速高效电机用电刷的制备方法，包括如下顺序进行的步骤：

1)将原料天然石墨、人造石墨、石油焦、添加剂、固化剂混合均匀，制得预混料，其中，所述添加剂选择二硫化钼和碳纤维；所述固化剂选择环氧树脂固化剂；所述石油焦选择熟焦；

5)对电刷材料混合物粉末进行压制处理，制得电刷粗坯，其中在所述压制处理过程中控制电刷粗坯的体积密度为1.73-1.76g/cm³；

6)将电刷粗坯进行固化处理，制得电刷坯料；

7)将固化处理后的电刷坯料进行切割、磨床、钻孔、填线即得，其中，步骤1)、步骤2)中所述原料的重量份配比为天然石墨30-60、人造石墨20-55、石油焦10-25、添加剂0.5-6.5、固化剂0.5-5、粘结剂10-30。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是所述原料的重量份配比优选为：天然石墨30-50、人造石墨30-55、石油焦12-22、添加剂2-6、固化剂2-4、粘结剂18-25。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征是所述粘结剂选择环氧树脂或酚醛树脂。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征是步骤4)中所述烘干处理的温度为60-80℃。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征是步骤6)中所述固化处理的温度为170-200℃。

6.一种吸尘器电机用电刷，其特征是按照如权利要求1-5任一所述方法制备而成。