CN108649406A - 一种用于制造电刷的复合材料制备工艺 - Google Patents

一种用于制造电刷的复合材料制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于制造电刷的复合材料制备工艺，包括如下步骤：S1、原料，改质煤沥青，石墨粉，二硫化钼，分散剂，焦炭粉，银粉，铜粉；S2、制备胶体石墨粉；制备电化石墨粉；制备胶体二硫化钼；S3、将胶体石墨粉、电化石墨粉、胶体二硫化钼、改质煤沥青按照按照重量份数比为2:2‑2.5:1‑1.5：0.5‑1的比例取出并均匀混合，然后倒入造粒机中制成粒径为20‑40毫米的颗粒，获得基粒；S4、制备工作层原料；制备过渡层原料；制备焊接层原料；S5、将工作层原料、过渡层原料、焊接层原料分别按照厚度比为13：5:2的厚度依次铺设在石墨磨具中，然后通入氩气作为保护气在850℃‑950℃，压力为20‑25MPa的压力下热压成型，保持时间15‑20min，获得块状材料。

Description

一种用于制造电刷的复合材料制备工艺
技术领域
本发明涉及一种电刷，特别是涉及一种用于制造电刷的复合材料制备工艺。
背景技术
电刷（Brush）是电机的一个重要组成元件，负责在旋转部件与静止部件之间传导电流。因较多用石墨制成，故也称碳刷。
银电刷材料是航空和航天仪表系统、自动控制徐彤以及电机、电气及电路装置中必不可少的电器元件，担负着传递电能、电信号、接触和分断电路等重要任务。因此，目前对银电刷的低磨损率和较长使用寿命，低电阻、低摩擦生热性能、低电噪音等性能要求较高。
虽然现有产品已经有能达到上述标准的产品，但是其制造成本较高，工艺复杂，也就直接导致成品价格偏高，不利于厂家的市场竞争。
因此，申请人提出一种用于制造电刷的复合材料制备工艺，其工艺简单，且成本偏低，但是成品性能能够满足目前的需求。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于制造电刷的复合材料制备工艺。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于制造电刷的复合材料制备工艺，包括如下步骤：
S1、原料，改质煤沥青，软化点为90-100℃，结焦值为≥55%，灰分≤0.20%；
石墨粉，粒度不大于2μm；
二硫化钼，细度为100-120目；
分散剂，可以是乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酰胺；
焦炭粉，粒度不大于2μm；
银粉，细度为90-100目，纯度为99.9%；
铜粉，细度为90-100目，纯度为99.9%；
S2、将石墨粉与分散剂按照重量份数比为1:1.5-2的比例混合均匀，制成胶体石墨粉；
将石墨粉与焦炭粉按照重量份数比为2-4:1的比例均匀混合后放入石墨化炉中，通入保护气（惰性气体），加热至2600℃左右保持1-2小时，制成电化石墨粉；
将二硫化钼与分散剂按照按照重量份数比为1：1.5-2的比例均匀混合，获得胶体二硫化钼；
S3、将胶体石墨粉、电化石墨粉、胶体二硫化钼、改质煤沥青按照按照重量份数比为2:2-2.5:1-1.5：0.5-1的比例取出并均匀混合，然后倒入造粒机中制成粒径为20-40毫米的颗粒，获得基粒；
S4、将银粉、铜粉、二硫化钼、基粒按照重量份数比为2:5-6:6-8:0.5-1的比例混合均匀，获得工作层原料；
将银粉、二硫化钼按照重量份数比为1:3-5的比例混合均匀，获得过渡层原料；
将银粉、铜粉按照重量份数比为1：4-6的比例混合均匀，获得焊接层原料；
S5、将工作层原料、过渡层原料、焊接层原料分别按照厚度比为13：5:2的厚度依次铺设在石墨磨具中，然后通入氩气作为保护气在850℃-950℃，压力为20-25MPa的压力下热压成型，保持时间15-20min，获得块状材料，优选地，所述的块状材料尺寸为：20㎜*30㎜*25㎜；
S6、将上述块状材料加工成电刷即可。
S7、还包括滑环材料，其制备方法为，将银粉和铜粉按照1:8-10的比例混合均匀，然后铺设在石墨磨具中，然后通入氩气作为保护气在850℃-950℃，压力为20-25MPa的压力下热压成型，保持时间15-20min，获得滑环块状材料，优选地，所述的滑环块状材料尺寸为：20㎜*30㎜*25㎜；将滑环块状材料加工成滑环即可。
本发明的有益效果是：本发明工艺简单，且制造成本偏低，成品性能不弱于市场上的主流成品，甚至优于进口成品。因此，能够为企业带来更大的利润空间，提高企业的竞争力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例一
一种用于制造电刷的复合材料制备工艺，包括如下步骤：
S1、原料，改质煤沥青，软化点为90-100℃，结焦值为≥55%，灰分≤0.20%；
石墨粉，粒度不大于2μm；
二硫化钼，细度为100-120目；
分散剂，选用乙烯基双硬脂酰胺；
焦炭粉，粒度不大于2μm；
银粉，细度为90-100目，纯度为99.9%；
铜粉，细度为90-100目，纯度为99.9%；
S2、将石墨粉与分散剂按照重量份数比为1:1.8的比例混合均匀，制成胶体石墨粉；
将石墨粉与焦炭粉按照重量份数比为3:1的比例均匀混合后放入石墨化炉中，通入氩气，加热至2700℃上保持1.5小时，制成电化石墨粉；
将二硫化钼与分散剂按照按照重量份数比为1：1.8的比例均匀混合，获得胶体二硫化钼；
S3、将胶体石墨粉、电化石墨粉、胶体二硫化钼、改质煤沥青按照按照重量份数比为2:2.2:1.2：0.6的比例取出并均匀混合，然后倒入造粒机中制成粒径为20-40毫米的颗粒，获得基粒；
S4、将银粉、铜粉、二硫化钼、基粒按照重量份数比为2:5.5:6.5:0.7的比例混合均匀，获得工作层原料；
将银粉、二硫化钼按照重量份数比为1:4的比例混合均匀，获得过渡层原料；
将银粉、铜粉按照重量份数比为1：5的比例混合均匀，获得焊接层原料；
S5、将工作层原料、过渡层原料、焊接层原料分别按照厚度比为13：5:2的厚度依次铺设在石墨磨具中，然后通入氩气作为保护气在900℃，压力为25MPa的压力下热压成型，保持时间20min，获得尺寸为：20㎜*30㎜*25㎜的块状材料；
S6、将上述块状材料加工成电刷即可。
S7、还包括滑环材料，其制备方法为，将银粉和铜粉按照1:9的比例混合均匀，然后铺设在石墨磨具中，然后通入氩气作为保护气在900℃，压力为25MPa的压力下热压成型，保持时间20min，获得尺寸为：20㎜*30㎜*25㎜的滑环块状材料；将滑环块状材料加工成滑环即可。
实施例二
一种用于制造电刷的复合材料制备工艺，包括如下步骤：
S1、原料，改质煤沥青，软化点为90-100℃，结焦值为≥55%，灰分≤0.20%；
石墨粉，粒度不大于2μm；
二硫化钼，细度为100-120目；
分散剂，可以是乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酰胺；
焦炭粉，粒度不大于2μm；
银粉，细度为90-100目，纯度为99.9%；
铜粉，细度为90-100目，纯度为99.9%；
S2、将石墨粉与分散剂按照重量份数比为1:2的比例混合均匀，制成胶体石墨粉；
将石墨粉与焦炭粉按照重量份数比为2.5:1的比例均匀混合后放入石墨化炉中，通入保护气（惰性气体），加热至2600℃上保持2小时，制成电化石墨粉；
将二硫化钼与分散剂按照按照重量份数比为1：1.6的比例均匀混合，获得胶体二硫化钼；
S3、将胶体石墨粉、电化石墨粉、胶体二硫化钼、改质煤沥青按照按照重量份数比为2:2.4:1： 1的比例取出并均匀混合，然后倒入造粒机中制成粒径为20-40毫米的颗粒，获得基粒；
S4、将银粉、铜粉、二硫化钼、基粒按照重量份数比为2:6:7.5:0.8的比例混合均匀，获得工作层原料；
将银粉、二硫化钼按照重量份数比为1:3.5的比例混合均匀，获得过渡层原料；
将银粉、铜粉按照重量份数比为1：4.5的比例混合均匀，获得焊接层原料；
S5、将工作层原料、过渡层原料、焊接层原料分别按照厚度比为13：5:2的厚度依次铺设在石墨磨具中，然后通入氩气作为保护气在950℃，压力为25MPa的压力下热压成型，保持时间18min，获得块状材料，所述的块状材料尺寸为：20㎜*30㎜*25㎜；
S6、将上述块状材料加工成电刷即可。
S7、还包括滑环材料，其制备方法为，将银粉和铜粉按照1:9.5的比例混合均匀，然后铺设在石墨磨具中，然后通入氩气作为保护气在950℃，压力为25MPa的压力下热压成型，保持时间18min，获得滑环块状材料，所述的滑环块状材料尺寸为：20㎜*30㎜*25㎜；将滑环块状材料加工成滑环即可。
本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于制造电刷的复合材料制备工艺，其特征是：包括如下步骤：
S1、原料，改质煤沥青，石墨粉，二硫化钼，分散剂，焦炭粉，银粉，铜粉；
S2、将石墨粉与分散剂按照重量份数比为1:1.5-2的比例混合均匀，制成胶体石墨粉；
将石墨粉与焦炭粉按照重量份数比为2-4:1的比例均匀混合后放入石墨化炉中，通入保护气，加热至2600℃保持1-2小时，制成电化石墨粉；
将二硫化钼与分散剂按照按照重量份数比为1：1.5-2的比例均匀混合，获得胶体二硫化钼；
S3、将胶体石墨粉、电化石墨粉、胶体二硫化钼、改质煤沥青按照按照重量份数比为2:2-2.5:1-1.5：0.5-1的比例取出并均匀混合，然后倒入造粒机中制成粒径为20-40毫米的颗粒，获得基粒；
S4、将银粉、铜粉、二硫化钼、基粒按照重量份数比为2:5-6:6-8:0.5-1的比例混合均匀，获得工作层原料；
将银粉、二硫化钼按照重量份数比为1:3-5的比例混合均匀，获得过渡层原料；
将银粉、铜粉按照重量份数比为1：4-6的比例混合均匀，获得焊接层原料；
S5、将工作层原料、过渡层原料、焊接层原料分别按照厚度比为13：5:2的厚度依次铺设在石墨磨具中，然后通入氩气作为保护气在850℃-950℃，压力为20-25MPa的压力下热压成型，保持时间15-20min，获得块状材料。
2.如权利要求1所述的用于制造电刷的复合材料制备工艺，其特征是：
改质煤沥青，软化点为90-100℃，结焦值为≥55%，灰分≤0.20%；
石墨粉，粒度不大于2μm；
二硫化钼，细度为100-120目；
分散剂，为乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酰胺其中的一种或其组合；
焦炭粉，粒度不大于2μm；
银粉，细度为90-100目，纯度为99.9%；
铜粉，细度为90-100目，纯度为99.9%。
3.如权利要求1所述的用于制造电刷的复合材料制备工艺，其特征是：所述的块状材料尺寸为：20㎜*30㎜*25㎜。
4.如权利要求1所述的用于制造电刷的复合材料制备工艺，其特征是：还包括滑环材料，其制备方法为，将银粉和铜粉按照1:8-10的比例混合均匀，然后铺设在石墨磨具中，然后通入氩气作为保护气在850℃-950℃，压力为20-25MPa的压力下热压成型，保持时间15-20min，获得滑环块状材料。
5.如权利要求4所述的用于制造电刷的复合材料制备工艺，其特征是：所述的滑环块状材料尺寸为：20㎜*30㎜*25㎜。
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