RU2075805C1

RU2075805C1 - Method of production of material for current-conducting contact elements

Info

Publication number: RU2075805C1
Application number: RU92015917A
Authority: RU
Inventors: Петр Петрович Смазнов; Вячеслав Дмитриевич Морковин; Владимир Витальевич Белоглазов; Андрей Алексеевич Реморов; Валентин Янович Берент
Original assignee: Петр Петрович Смазнов; Вячеслав Дмитриевич Морковин; Владимир Витальевич Белоглазов; Андрей Алексеевич Реморов; Валентин Янович Берент
Priority date: 1992-12-31
Filing date: 1992-12-31
Publication date: 1997-03-20

Abstract

FIELD: electrical engineering, concerns methods of production of materials for current-conducting contact elements, mainly electric brushes and rolling stock current collectors operating in the conditions of high current densities, considerable vibratory and impact loads. SUBSTANCE: in the stage of joint grinding and mixing ground waste of burnt and graphitized material is additionally introduced into the mix at the following relation of components, percent by mass: ground waste of burnt material - 1 to 16; ground waste of graphitized material - 1 to 16; carbon aerogel - 2 to 20; commercial carbon - 2 to 20; graphite - 3 to 6; coke - 6 to 32; binder - the rest. EFFECT: enhanced quality. 1 tbl

Description

Изобретение относится к электротехнике и касается способов изготовления материалов для токопроводящих контактных элементов, преимущественно электрощеток и токоприемников электроподвижного состава, работающих в условиях высоких плотностей тока, значительных вибрационных и ударных нагрузок. Изобретение может быть использовано также в угольных электродах сухих элементов источников тока, для которых необходима высокая механическая прочность. The invention relates to electrical engineering and relates to methods for the manufacture of materials for conductive contact elements, mainly electric brushes and current collectors of electric rolling stock operating in conditions of high current densities, significant vibration and shock loads. The invention can also be used in carbon electrodes of dry elements of current sources, which require high mechanical strength.

Известен способ изготовления токопроводящих контактных элементов из пресс-композиций, содержащих технический углерод, частицы натурального графита, частицы кокса и связующее, взятые в определенном соотношении [1] - аналог. A known method of manufacturing conductive contact elements from press compositions containing carbon black, natural graphite particles, coke particles and a binder, taken in a certain ratio [1] - analogue.

Недостатки известного способа связаны со сложностью подготовки пресс-композиции, так как компоненты подвергают совместному размолу в вибромельнице в течение достаточно длительного периода времени. Кроме того, в данном способе использовано значительное количество дорогостоящих компонентов, в частности техуглерод, природный графит и кокс. The disadvantages of this method are associated with the complexity of preparing the press composition, since the components are subjected to joint grinding in a vibratory mill for a sufficiently long period of time. In addition, this method used a significant amount of expensive components, in particular carbon black, natural graphite and coke.

Известен способ изготовления токопроводящих контактных элементов из пресс-композиций, содержащих технический углерод, частицы натурального графита, частицы кокса, углеродистый аэрогель и связующее [2] прототип. В данном способе удалось несколько снизить длительность технологического цикла за счет использования аэрогеля, однако количество дорогостоящих компонентов все же велико и стоимость получаемых материалов достаточно высока. A known method of manufacturing conductive contact elements from press compositions containing carbon black, particles of natural graphite, particles of coke, carbonic airgel and a binder [2] prototype. In this method, it was possible to slightly reduce the duration of the technological cycle due to the use of airgel, however, the number of expensive components is still large and the cost of the materials obtained is quite high.

Предлагаемый способ изготовления материала для токопроводящих контактных элементов позволяет существенно уменьшить длительность цикла совместного размола и резко уменьшить использование дорогостоящих компонентов. The proposed method of manufacturing a material for conductive contact elements can significantly reduce the duration of the joint grinding cycle and dramatically reduce the use of expensive components.

Это достигается за счет того, что на стадии совместного размола и смешения в смесь дополнительно вводят молотые отходы обожженного и графитированного углеродистого материала при следующем соотношении компонентов, мас. This is achieved due to the fact that at the stage of joint grinding and mixing, the ground waste of calcined and graphitized carbon material is additionally introduced into the mixture in the following ratio of components, wt.

Молотые отходы обожженного материала 1 16
Молотые отходы графитированного материала 1 16
Углеродистый аэрогель 2 20
Технический углерод 2 20
Графит 3 6
Кокс 6 32
Связующее Остальное
За счет дополнительного введения молотых отходов обожженного и графитированного материала существенно ускоряются процессы размола техуглерода, графита, кокса и связующего, так как частицы данных материалов способствуют интенсификации размола.Ground waste of calcined material 1 16
Ground waste of graphitized material 1 16
Carbon Airgel 2 20
Carbon black 2 20
Graphite 3 6
Coke 6 32
Binder Else
Due to the additional introduction of ground waste of calcined and graphitized material, the grinding processes of carbon black, graphite, coke and a binder are significantly accelerated, since particles of these materials contribute to the intensification of grinding.

Пример. Example.

В вибромельницу СВМ 40/2 последовательно загружали технический углерод, размолотый кокс, графит, молотые отходы обожженного углеродистого материала, молотые отходы графитированного материала и связующее твердый высокотемпературный пек, взятые в различных соотношениях /варианты 1 3/ и размалывали в течение 40 45 минут. Полученный порошок прессовали через сетку 17 на вибросите и прессовали при удельном давлении 1000 кгс/см² в блоки размером 90х90х3000 мм с кажущейся плотностью 1,28 1,30 г/см³. Блоки обжигали при температуре 1200^oC и графитировали при 2800^oC. Из готового материала изготавливали образцы и контактные токопроводящие элементы, которые подвергали испытаниям.The carbon black, ground coke, graphite, ground waste of calcined carbon material, ground waste of graphite material and a binder solid high-temperature pitch, taken in various ratios / options 1 3 /, were sequentially loaded into the CBM 40/2 vibratory mill and milled for 40 45 minutes. The resulting powder was pressed through a mesh 17 on a vibrating screen and pressed at a specific pressure of 1000 kgf / cm ² into blocks measuring 90x90x3000 mm with an apparent density of 1.28 1.30 g / cm ³ . The blocks were fired at a temperature of 1200 ^o C and graphitized at 2800 ^o C. Samples and contact conductive elements were made from the finished material, which were tested.

Результаты испытаний представлены в таблице. Как следует из представленных данных, применение предлагаемого способа изготовления материала взамен известного позволяет реализовать следующие преимущества:
на 20 40% сокращается длительность подготовки пресс-композиции в вибромельнице;
на 15 30% снижается коэффициент трения;
в 1,3 1,6 раза уменьшается износ элементов при их эксплуатации;
ликвидируются местные перегревы.The test results are presented in the table. As follows from the data presented, the application of the proposed method of manufacturing a material instead of the known one allows to realize the following advantages:
the duration of preparation of the press composition in the vibratory mill is reduced by 20 to 40%;
the coefficient of friction is reduced by 15-30%;
the wear of elements decreases during 1.3 to 1.6 times;
local overheating is eliminated.

Claims

A method of manufacturing a material for conductive contact elements, including co-grinding and mixing carbon black, graphite, coke, carbon aerogel, a binder, molding of the obtained powders of the blanks and their heat treatment, characterized in that at the stage of joint grinding and mixing, ground waste is additionally introduced into the mixture calcined and graphitized carbon material in the following ratio of components, wt.

Ground waste of calcined material 1 16
Ground waste of graphitized material 1 16
Carbon Airgel 2 20
Carbon black 2 20
Graphite 3 6
Coke 6 32
Binder Rest