CN108988097A - 一种银基复合材料电刷的制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种银基复合材料电刷的制造工艺，包括如下步骤：S1、原料，改质煤沥青、石墨粉、焦炭粉、二硫化钼粉、银粉、碳纤维粉、导电胶；S2、将焦炭粉、改质煤沥青、石墨粉按照重量份数比为1‑2：0.6‑1.6：1‑1.5的比例混合均匀，然后加热至700‑800℃后倒入造粒机中造粒；S3、将S2制备的颗粒放入焙烧炉中，通入保护气，加热至2600℃‑3000℃保持4‑6小时，然后压碎至粒径不大于5毫米的基粒；S4、制备工作层原料、过渡层原料、焊接层原料；S4、将工作层原料、过渡层原料、焊接层原料分别按照厚度比为15‑20：6‑8:3‑4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30‑45MPa的压力下热压成型，保持时间20‑30min，获得块状材料；S5、将上述块状材料加工成电刷。

Description

一种银基复合材料电刷的制造工艺
技术领域
本发明涉及一种电刷，特别是涉及一种银基复合材料电刷的制造工艺。
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，申请人提出一种银基复合材料电刷的制造工艺，其通过新的工艺制造复合材料电刷，且成品性能不比市面上的主流产品差。
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银基复合材料电刷的制造工艺。
为实现上述目的，本发明提供了一种银基复合材料电刷的制造工艺，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%，常温时细度为100-120目；
石墨粉，粒度不大于2μm；
焦炭粉，100-120目；
二硫化钼粉，细度为100-120目；
银粉，细度为90-100目，纯度为99.9%；
碳纤维粉，粒径不大于2㎜；
导电胶；
S2、将焦炭粉、改质煤沥青、石墨粉按照重量份数比为1-2：0.6-1.6：1-1.5的比例混合均匀，然后加热至700-800℃后倒入造粒机中造粒，获得直径在20-40㎜的颗粒；混合时可以加入无水乙醇进行湿混，混合完成后风干即可；
S3、将S2制备的颗粒放入焙烧炉中，通入保护气（惰性气体或氮气），加热至2600℃-3000℃保持4-6小时，使其石墨化，然后压碎至粒径不大于5毫米的基粒；
S4、将银粉、碳纤维粉、二硫化钨粉、基粒、导电胶按照重量份数比为3-4:0.5-1:1-2:1-1.5：2-3的比例混合均匀，获得工作层原料；
将银粉、二硫化钼粉、导电胶按照重量份数比为1-2:0.2-0.6：0.8-1.2的比例混合均匀，获得过渡层原料；
将银粉、导电胶按照重量份数比为3-4：1-2的比例混合均匀，获得焊接层原料；
S4、将工作层原料、过渡层原料、焊接层原料分别按照厚度比为15-20：6-8:3-4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30-45MPa的压力下热压成型，保持时间20-30min，获得块状材料，优选地，所述的块状材料尺寸为：20㎜*30㎜*25㎜；
S5、将上述块状材料加工成电刷基体即可。
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
一种银基复合材料电刷的制造工艺，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%，常温时细度为100-120目；
石墨粉，粒度不大于2μm；
焦炭粉，100-120目；
二硫化钼粉，细度为100-120目；
银粉，细度为90-100目，纯度为99.9%；
碳纤维粉，粒径不大于2㎜；
导电胶；
S2、将焦炭粉、改质煤沥青、石墨粉按照重量份数比为2：1.5：1.2的比例混合均匀，然后加热至800℃后倒入造粒机中造粒，获得直径在30㎜的颗粒；
S3、将S2制备的颗粒放入焙烧炉中，通入保护气（惰性气体或氮气），加热至2800℃保持6小时，使其石墨化，然后压碎至粒径不大于3毫米的基粒；
S4、将银粉、碳纤维粉、二硫化钨粉、基粒、导电胶按照重量份数比为4:0.8:1.2:1.5：3的比例混合均匀，获得工作层原料；
将银粉、二硫化钼粉、导电胶按照重量份数比为1.5:0.5：0.8的比例混合均匀，获得过渡层原料；
将银粉、导电胶按照重量份数比为4：1.5的比例混合均匀，获得焊接层原料；
S4、将工作层原料、过渡层原料、焊接层原料分别按照厚度比为18：7:3.5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35MPa的压力下热压成型，保持时间30min，获得块状材料；
S5、将上述块状材料加工成电刷基体即可。
实施例二
一种银基复合材料电刷的制造工艺，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%，常温时细度为100-120目；
石墨粉，粒度不大于2μm；
焦炭粉，100-120目；
二硫化钼粉，细度为100-120目；
银粉，细度为90-100目，纯度为99.9%；
碳纤维粉，粒径不大于2㎜；
导电胶；
S2、将焦炭粉、改质煤沥青、石墨粉按照重量份数比为1.2：0.6：1的比例混合均匀，然后加热至700-800℃后倒入造粒机中造粒，获得直径在35㎜的颗粒；
S3、将S2制备的颗粒放入焙烧炉中，通入保护气（惰性气体或氮气），加热至2900℃保持4.5小时，使其石墨化，然后压碎至粒径不大于3毫米的基粒；
S4、将银粉、碳纤维粉、二硫化钨粉、基粒、导电胶按照重量份数比为3.2:0.7:1.4:1.2：2.5的比例混合均匀，获得工作层原料；
将银粉、二硫化钼粉、导电胶按照重量份数比为2:0.5：1.2的比例混合均匀，获得过渡层原料；
将银粉、导电胶按照重量份数比为3.2：1.6的比例混合均匀，获得焊接层原料；
S4、将工作层原料、过渡层原料、焊接层原料分别按照厚度比为16：7:4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40MPa的压力下热压成型，保持时间25min，获得块状材料；
S5、将上述块状材料加工成电刷基体即可。
实施例三
一种银基复合材料电刷的制造工艺，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%，常温时细度为100-120目；
石墨粉，粒度不大于2μm；
焦炭粉，100-120目；
二硫化钼粉，细度为100-120目；
银粉，细度为90-100目，纯度为99.9%；
碳纤维粉，粒径不大于2㎜；
导电胶；
S2、将焦炭粉、改质煤沥青、石墨粉按照重量份数比为1.8： 1.6：1的比例混合均匀，然后加热至800℃后倒入造粒机中造粒，获得直径在40㎜的颗粒；混合时可以加入无水乙醇进行湿混，混合完成后风干即可；
S3、将S2制备的颗粒放入焙烧炉中，通入保护气（惰性气体或氮气），加热至3000℃保持5小时，使其石墨化，然后压碎至粒径不大于3毫米的基粒；
S4、将银粉、碳纤维粉、二硫化钨粉、基粒、导电胶按照重量份数比为3.5:1:1.5:1.5： 3的比例混合均匀，获得工作层原料；
将银粉、二硫化钼粉、导电胶按照重量份数比为1:0.6：1的比例混合均匀，获得过渡层原料；
将银粉、导电胶按照重量份数比为3.5：1.8的比例混合均匀，获得焊接层原料；
S4、将工作层原料、过渡层原料、焊接层原料分别按照厚度比为20：8:3.5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345MPa的压力下热压成型，保持时间20min；
S5、将上述块状材料加工成电刷基体即可。
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 (4)

1.一种银基复合材料电刷的制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、原料，改质煤沥青、石墨粉、焦炭粉、二硫化钼粉、银粉、碳纤维粉、导电胶；
S2、将焦炭粉、改质煤沥青、石墨粉按照重量份数比为1-2：0.6-1.6：1-1.5的比例混合均匀，然后加热至700-800℃后倒入造粒机中造粒，获得直径在20-40㎜的颗粒；
S3、将S2制备的颗粒放入焙烧炉中，通入保护气，加热至2600℃-3000℃保持4-6小时，使其石墨化，然后压碎至粒径不大于5毫米的基粒；
S4、将银粉、碳纤维粉、二硫化钨粉、基粒、导电胶按照重量份数比为3-4:0.5-1:1-2:1-1.5：2-3的比例混合均匀，获得工作层原料；
将银粉、二硫化钼粉、导电胶按照重量份数比为1-2:0.2-0.6：0.8-1.2的比例混合均匀，获得过渡层原料；
将银粉、导电胶按照重量份数比为3-4：1-2的比例混合均匀，获得焊接层原料；
S4、将工作层原料、过渡层原料、焊接层原料分别按照厚度比为15-20：6-8:3-4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30-45MPa的压力下热压成型，保持时间20-30min，获得块状材料；
S5、将上述块状材料加工成电刷基体即可。
2.如权利要求1所述的制造工艺，其特征在于，S1中各原料要求如下：
改质煤沥青，软化点为90-100℃，结焦值为≥55%，灰分≤0.20%，常温时细度为100-120目；
石墨粉，粒度不大于2μm；
焦炭粉，100-120目；
二硫化钼粉，细度为100-120目；
银粉，细度为90-100目，纯度为99.9%；
碳纤维粉，粒径不大于2㎜。
3.如权利要求1所述的制造工艺，其特征在于，混合时加入无水乙醇进行湿混，混合完成后风干即可。
4.如权利要求1所述的制造工艺，其特征在于，所述的块状材料尺寸为：20㎜*30㎜*25㎜。
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