CN1141763C - 含粘结剂的滑动电接触元件 - Google Patents

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Abstract

一种含粘结剂的滑动电接触元件，属于电学中基本电气元件类领域。成分配比重量%为：碳粉35%～89%，碳粉是石墨粉、焦炭粉或碳黑粉；铜10%～65%，碳粉与液态粘结剂混合造粒＜600目～＞200目，制成复合粉；粘结剂0.5%～20%，粘结剂是沥青、酚醛树脂、环氧树脂或聚四氟乙稀；合金元素0.5%～20%，合金元素是铅、锡或二硫化钼，复合粉表面镀铜，通过镀铜层厚度来控制，铜包围在含有粘结剂的碳粉外表，通过热压方法成型。本发明在改善滑动电接触元件的电阻及磨损性能方面取得实质性突破。在同样成分的电接触材料下，本发明电阻率下降0.4～3.71倍、磨损下降1.8～3.9倍。

Description

含粘结剂的滑动电接触元件
技术领域
本发明涉及的是一种含粘结剂的滑动电接触元件，属于电学中基本电气元件类领域。
技术背景
在现有技术背景中，滑动电接触元件包括电机用电刷、电力机车受电弓滑板等，大多由铜粉与碳粉(石墨粉、焦炭粉或碳墨粉)组成。近年来也有用镀铜碳粉来代替铜粉与碳粉混合。但碳含量比例大，铜含量比例小时，就需加入粘结剂(沥青、酚醛树脂、环氧树脂或聚四氟乙稀等)来增加强度及改善耐磨性能。加入粘结剂的方法是：铜粉+碳粉+粘结剂，混合压制烧结而成。也有如中国专利电机用电刷及其制造方法(专利号97106646.9)的技术是镀铜石墨粉+粘结剂，混合压制烧结再压制制成。由于粘结剂一般都是熔点低、电阻大的材料，因此在烧结过程都将熔融而分散在铜粉与石墨粉之间或镀铜石墨粉间隙中，冷却后就包覆在铜粉或石墨粉或镀铜石墨粉四周，从而影响铜和石墨的导电性能发挥。经过对现有技术的文献检索，国内未见同类文献，国外相关文献五篇涉及用镀铜石墨粉作为电刷的主要原材料，其中一篇提到用酚醛树脂作为粘结剂和润滑剂加入，其成型方法是：镀铜石墨粉与酚醛粉混合压制烧结成型，即此技术与专利97106646.9有相似之处，在它的工艺上并无创新之处。酚醛经压制烧结熔融后仍会包覆在镀铜粉四周，影响铜和石墨的导电性能发挥，仍将导致电刷的电阻大幅度增加。至今尚未见有与本发明主题一致文献的报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提出一种含粘结剂的滑动电接触元件。
本发明的技术方案是：
本发明的成分配比为(重量％)：碳粉35％～89％，可以是石墨粉、焦炭粉或碳黑粉；铜10％～65％，可以通过镀铜层厚度来控制；粘结剂0.5％～20％，可以是沥青、酚醛树脂、环氧树脂或聚四氟乙稀；合金元素0.5％～20％，可以是铅、锡或二硫化钼。
将碳粉(石墨粉、焦炭粉或碳黑粉)与液态粘结剂混合造粒(＜600目-＞200目)，制成复合粉，再在复合粉表面镀铜，使铜包围在含有粘结剂的碳粉外表，通过热压方法成型，这样既充分发挥铜的导电作用，又不影响粘结剂的增强与润滑作用，可用来制备滑动电接触元件，如电刷、滑板等。
本发明在改善滑动电接触元件的电阻及磨损性能方面取得实质性突破。在同样成分的电接触材料下，本发明电阻率下降0.4～3.71倍、磨损下降1.8～3.9倍。
具体实施方式
实施例1：成分：石墨粉56％，酚醛4％，铜40％
工艺：将石墨粉与酚醛溶液混合、搅拌、造粒、干燥、过筛550目，镀铜，热压。性能：
    本发明     原专利
    电阻率μΩm     4.3     5.8
    磨损率10-5mm/m     7.0     27.3
实施例2：成分：石墨粉50％，酚醛8％，铜40％，铅2％
工艺：将石墨粉与酚醛溶液、二硫化钼混合、搅拌、造粒、干燥、过筛250目，镀铜，热压。性能：
    本发明     原专利
    电阻率μΩm     5.1     8.3
    磨损率10-5mm/m     6.2     16.8
实施例3：成分：石墨粉46％，酚醛12％，铜40％，二硫化钼2％
工艺：将石墨粉与酚醛溶液、二硫化钼混合、搅拌、造粒、干燥、过筛400目，镀铜，热压。性能：
    本发明     原专利
    电阻率μΩm     6.0     13.5
    磨损率10-5mm/m     5.9     13.6
实施例4：成分：石墨粉40％，酚醛18％，铜40％，二硫化钼2％
工艺：将石墨粉与酚醛溶液、二硫化钼混合、搅拌、造粒、干燥、过筛300目，镀铜，热压。性能：
    本发明     原专利
    电阻率μΩm     6.6     25.0
    磨损率10-5mm/m     5.4     10.2
由实施例可见本发明可将粘结剂对滑动电接触材料在保持优良的滑动接触性能及强度的同时，让电阻减至最小值，且随粘结剂含量增加效果越显著。

Claims (1)

1、一种含粘结剂的滑动电接触元件，其特征在于成分配比重量％为：碳粉35％～89％，碳粉是石墨粉、焦炭粉或碳黑粉；铜10％～65％，碳粉与液态粘结剂混合造粒＜600目～＞200目，制成复合粉；粘结剂0.5％～20％，粘结剂是沥青、酚醛树脂、环氧树脂或聚四氟乙稀；合金元素0.5％～20％，合金元素是铅、锡或二硫化钼，复合粉表面镀铜，通过镀铜层厚度来控制，铜包围在含有粘结剂的碳粉外表，通过热压方法成型。
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