SU826469A1 - Electric brush material - Google Patents
Electric brush material Download PDFInfo
- Publication number
- SU826469A1 SU826469A1 SU792807052A SU2807052A SU826469A1 SU 826469 A1 SU826469 A1 SU 826469A1 SU 792807052 A SU792807052 A SU 792807052A SU 2807052 A SU2807052 A SU 2807052A SU 826469 A1 SU826469 A1 SU 826469A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- tin
- graphite
- properties
- copper
- granules
- Prior art date
Links
Landscapes
- Contacts (AREA)
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
Description
(54) ЭЛЕКТРОЩЕТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ(54) POWER SUPPLY MATERIAL
. 1 Изобретение относитс к электротехнике , в частности к материалам. дл скольз щих электрических контактов и токопровод щих подшипников скольжени в электроприборных узлах трени , оно может быть использовано при изготовлении электрощеток дл коммутационных устройств и различных электромашин, антиэлектростатических подшипниковых вкладышей, а также дру гих электромеханических устройств в микроминиатюрном исполнении. Известен электрощеточный материал содержащий политетрафторэтилен (фторопласт-4 ) и легкоплавкий металл, на пример олоао pL . Нар ду с такими по.ложительными свойствами, как высокие электропрово д щие характеристики, известный мате риал обладает низкой износостойкостью и недостаточно высокими элект рокоммутационными свойствами. 1, Низкие антифрикционные свойства (высокий коэффициент трени сколь жени и низка износостойкость), выз ванные участием в процессе сухого трени скольжени электроконтактной пары металл-полимерна композици , не протектированных частиц никел , что вли ет на повьшение коэффициента тре ни и момента трени , а также скрайбирующим воздействием частиц никел осколочной формы на контактирующую поверхность, что определ ет взаимный интенсивный износ деталей трущейс электроконтактной пары. 2, Недостаточно высокие электрокомму т ационн-ые свойства, высокое переходное электросопротивление и предельно допустимый класс 1 электрокоммутационных свойств, определ емые высоким процентным содержанием фторопласта-4 в композиции (до 70 об.%), вызывающим образование значительного количества, диэлектрических пленок на элек15роконтактной поверхности в процессе работы пары и повышению переходного электросопротивлени и малым процентным содержанием металлических наполнителей (до 40 об.%), привод щим к образованию недостаточного количества электропровод щих мостиков на большей части контактируклцей поверхности электрощетки, что вызывает искрение на ее передней и задней кромках, соответствующее предельно допустимому 1 классу электрокоммутационных свойств согласно ГОСТ 183-66. Цель изобретени - повышение элек рокоммутационных и антифрикционных свойств материала. Поставленна цель достигаетс тем что в электрощеточный материал допол нительно введены гранулы графита, по крытые слоем химически осажденного на них олова с подслоем электролитически нарощенной меди при следующем соотношении ингредиентов, об,%: Политетрафторэтилен 27,5-55,5 Графит30-50 Олово (порошковое) 10 Медь электролитически нарощенна 3-5 Олово химически осажденное1,5-2,5 Перед смешиванием ингредиентов, графит марки КЛЗ глобул ризуетс в шаровой мельнице до размеров гранул 150-200 мкм. Это позвол ет получить более плотную и упор доченную упаковку гранул графита в объемном каркасе , который образует частицы напол нител при спекании композиции. Дл создани гарантированного электрического контакта между гранулами графита путем спайки оловом ПО они покрываютс слоем электролитической меди толщиной до 20 мкм. Однако агрессивна полимериэационна среда фторопласта-4 при температуре спекани композиции 270-280 С оказывает активное коррозионное воздей ствие на медь, что резко ухудшает ее па емость. Поэтому дл коррозион ной защиты медненые гранулы гiэaфитa покрываютс слоем химического олова толщиной до 10 мкм. Ломимо защитной функции, наличие олова значительно улучшает электрокоммутирующие свойства материала.. При спекании композиции ингредиенты образуют в блоке материала про ный объемный каркас,состо щий из гра нул графита, спа нных между собой оловом ПО1. в результате такого кар касообразовани гранул графита элек ропроэодность материала увеличиваетс на несколько пор дков и достига . ет значений 1-ID -Ю Ом см. Прочностные свойства такого материала не завис т от механических характеристик фторопласта-4 и обладает значительно более высокими значени ми определ емыми прочностнымихарактеристиками металлографитовой составл ющей данной композиции. Преимущества предлагаемого материала в том, что он имеет высокие элёктрркоммутационные свойства,вслед ствие чего снижаетс переходное элек росопротивление за счет уменьшени образовани диэлектрической составл кицей на электроконтактной поверхности трени в результате снижени содержани фторопласта-4 до 55,5 об и уменьшаетс искрение на задней кромке электрощеток до уровн са(ГОСТ 183-66 )в результате интенсиикации процесса образовани электопровод щих мостиков на контактной оверхности за счет увеличени соержани электропровод щих наполниелей (графит, олово, медь). Кроме того, материал имеет высоие антифрикционные свойства, обеспечивающиес высокими антифрикционными свойствами всех его ингредиентов (гранулы графита, олово, медь при относительно более низком содерании политетрафторэтилена). В табл. 1 приведены три смеси компонентов, изготовленные дл поучени электрощеточного материала. Основные этапы получени данных материалов заключаютс в следующем. 1.Брикеты графита (марки КЛЗ) подвергают дроблению и глобул ризации в шаровой мельнице в течение 1012 ч при соотношении графита и шаров 1:1. Размер гранул доводитс до 150-200 мкм, при достаточно высокой изометричности их формы. 2.Гранулированный графит покрывают слоем меди толщиной до 20 мкм в электролитической ванне колокольного типа, дл осуществлени перемешивани с целью равномерного наращивани гальванической -меди. Плотность тока, в зависимости от заданной скорости протекани процесса , колеблетс в пределах 1-3 А/дм. Концентраци раствора борфторйстоводородного электролита 25-30 г. Врем наращивани сло до 20 мкм находитс в пределах 2-2,5 ч. Медненые гранулы тщательно промываютс и сушатс . 3.Медненые гранулы графита покрывают слоем химически осажденного олова толщиной до 10 мкм. Врем наращивани сло до 10 мкм занимает 1-1,5 ч. Плотность загрузки раствора до 3 дмVл. Дл равномерного осаждени олова раствор необходимо встр хивать . После промывки и сушки металлизированные гранулы графита взвешиваютс в необходимой пропорции и поступают на смешивание. 4i Гранулированный графит, покрытый медью и оловом, сначала смешиваетс с порошковым оловом ПО1, а затем эту смесь наполнителей смешивают с фторопластом-4 при температуре 70 С до получени гомогенной смеси. 5.Полученную смесь компонентов загружают в форму и прессуют при температуре 230С. При этом частицы ПО1 расплавл ютс и обволакивают металлизированные гранулы графита, соедин ют их в электропровод щие цепочки, которые после спекани и-охлаждени образуют прочное объемное каркасообразование наполнител . 6.Спекание композиций осуществл етс в замкнутой форме при аутогенном давлении фазового перехода фторопласта-4 . Охлаждение материала выполн етс в пресс-форме.. 1 The invention relates to electrical engineering, in particular to materials. for sliding electrical contacts and conductive sliding bearings in electrical friction units, it can be used in the manufacture of electrical brushes for switching devices and various electric machines, anti-electrostatic bearing inserts, as well as other electromechanical devices in mini-miniature design. A known electro-brushing material containing polytetrafluoroethylene (fluoroplast-4) and a low-melting metal, for example, oloo pL. Along with such compulsory properties as high electrically conductive characteristics, the known material has low wear resistance and insufficiently high electrical switching properties. 1, Low antifriction properties (high friction coefficient and low wear resistance), caused by the participation in the process of dry friction sliding of an electrocontact pair of metal-polymer composition, unprotected nickel particles, which affects the friction coefficient and friction torque, as well as by scribing the impact of nickel particles of fragmentation on the contacting surface, which determines the mutual intensive wear of parts of the rubbing electrical contact pair. 2, Insufficiently high electro-coupling properties, high transient electrical resistance and maximum allowable class 1 electro-switching properties, determined by a high percentage of fluoroplastic-4 in the composition (up to 70 vol.%) Causing the formation of a significant amount of dielectric films on the electrical contact surface during the operation of the pair, and an increase in the transient electrical resistance and a small percentage of metallic fillers (up to 40% by volume), leading to the formation of an insufficient amount of ETS electrically conductive bridges for the most part electro kontaktirukltsey surface that causes arcing at its leading and trailing edges corresponding to the maximum permissible electrical switching properties of the class 1 according to GOST 183-66. The purpose of the invention is to increase the electrical and anti-friction properties of the material. This goal is achieved by the addition of graphite granules to the electrical brush material, covered with a layer of tin chemically deposited on them with a sublayer of electrolytically increased copper in the following ratio of ingredients,%, Polytetrafluoroethylene 27.5-55.5 Graphite 30-50 Tin (powder ) 10 Copper electrolytically expanded 3-5 Chemically precipitated tin 1.5-2.5 Before mixing the ingredients, graphite grade CLS is globularized in a ball mill to a grain size of 150–200 µm. This makes it possible to obtain a more dense and ordered packing of graphite granules in a bulk frame, which forms particles on the base of the composition during sintering. To create a guaranteed electrical contact between granules of graphite by soldering with tin PO, they are covered with a layer of electrolytic copper with a thickness of up to 20 microns. However, the aggressive polymerization medium of fluoroplastic-4 at the sintering temperature of the composition 270-280 ° C has an active corrosive effect on copper, which sharply worsens its absorption. Therefore, for corrosion protection, copper granules of a giaephite are covered with a layer of chemical tin with a thickness of up to 10 µm. The breaking of the protective function, the presence of tin significantly improves the electrocommutative properties of the material. When sintering the composition, the ingredients form in the block of material a new volumetric framework consisting of graphite granules, soldered with tin PO1. As a result of such a cascade of forming graphite granules, the electrical conductivity of the material increases by several orders of magnitude and reaches. The values of 1-ID-Ω Ohm, see. The strength properties of such a material do not depend on the mechanical characteristics of the fluoroplast-4 and have significantly higher values determined by the strength characteristics of the metal-graphite component of this composition. The advantages of the proposed material are that it has high electrical switching properties, as a result of which the transient electrical resistance is reduced by reducing the formation of the dielectric component on the electrocontact friction surface as a result of a decrease in the fluoroplast-4 content to 55.5 vol and the sparking on the trailing edge of the electro-brushes is reduced to the level of (GOST 183-66) as a result of the intensification of the process of formation of electrically conducting bridges on the contact surface by increasing the content filler (graphite, tin, copper). In addition, the material has high antifriction properties, which provide high antifriction properties of all its ingredients (graphite granules, tin, copper with relatively lower content of polytetrafluoroethylene). In tab. Figure 1 shows three mixtures of components made to teach an electro-brush material. The main steps in obtaining these materials are as follows. 1. Graphite briquettes (KLZ grades) are crushed and globularized in a ball mill for 1012 hours at a 1: 1 ratio of graphite and balls. The size of the granules is adjusted to 150-200 microns, with a sufficiently high isometry of their shape. 2. Granulated graphite is coated with a layer of copper up to 20 microns thick in a bell-type electrolytic bath to carry out mixing in order to increase uniformly the galvanic media. The current density, depending on the desired process rate, ranges from 1–3 A / dm. The concentration of the hydrophoric hydrogen electrolyte solution is 25–30 g. The growth time of the layer to 20 µm is in the range of 2-2.5 hours. The copper granules are thoroughly washed and dried. 3. The graphite granules are coated with a layer of chemically precipitated tin up to 10 microns thick. The time taken to build up the layer to 10 µm takes 1-1.5 hours. The loading density of the solution is up to 3 dmVl. Shake the solution to evenly precipitate the tin. After washing and drying, the metallized graphite granules are weighed in the required proportion and are fed for mixing. 4i Copper-tin-coated granular graphite is first mixed with PO1 powder, and then this mixture of fillers is mixed with fluoroplastic-4 at a temperature of 70 ° C to obtain a homogeneous mixture. 5. The resulting mixture of components is loaded into a mold and pressed at a temperature of 230 ° C. In this case, the PO1 particles melt and envelop the metallized graphite granules, join them into electrically conductive chains, which, after sintering and cooling, form a solid bulk skeleton formation of the filler. 6. The compositions are sintered in a closed form under autogenous pressure of the phase transition of fluoroplast-4. The material is cooled in a mold.
Основные физико-химические свойства предлагаемых материалов приведены в табл. 2.The main physico-chemical properties of the proposed materials are given in table. 2
Как следует из табл. 2, основные значени физико-механических характеристик предлагаемых материалов в целом превышают аналогичные показатели у известных материалов.As follows from the table. 2, the basic values of the physicomechanical characteristics of the proposed materials in general exceed those of known materials.
Повышенные значени основных свойств предлагаемых материалов получены за счет по влени взаимодействи определенных свойств компонентов.The increased values of the basic properties of the materials proposed are obtained by the appearance of the interaction of certain properties of the components.
Вследствие этого возникает качественно новое состо ние наполнителей, которые соединены в блоке материала в объемное каркасообразование, состо щее из монолитных электропровод щих цепочек металлизированных гранул графита, спа нных между собой оловом ПО1.As a result, a qualitatively new state of fillers arises, which are connected in a block of material into a bulk skeleton formation consisting of monolithic electrically conducting chains of metallized graphite granules soldered between each other by PO1.
Такое упор доченное стрюенио материала определ ет его высокие электрокоммутационные свойства, ВЫСОКУЮ прочность и достаточно высокие антифрикционные характеристики.Such an ordered material sternum determines its high electro-switching properties, HIGH strength and sufficiently high antifriction characteristics.
Исследование электрокоммутационных свойств предлагаегФос. материалов показало, что искрение невысокой н .тёнсивности образуетс только на задней кромке электрощеток, изготовленных из этих материалов. The study of electrocommutative properties of the proposed Phos. materials showed that the arcing of low intensity is formed only on the rear edge of the electrobrushes made of these materials.
00
Применение предлагаемых электрощеточных материалов в электрощеточных узлах электромашин и токопровод щих подшипников качени электро-радиотвхнических приборов и других электромеханических устройствах, где наобходимо сочетать высокие и стабильные электрофизические и механические свойства, hoBbBuaeT нгщежность эксплуатации приборов на.15-20%, при увеличении рабочего ресурса аппара0 туры в 1,5-2 раза.The use of the proposed electro-brush materials in the electro-brush units of electric machines and conductive rolling bearings of electro-radio-mechanical devices and other electromechanical devices, where it is necessary to combine high and stable electrophysical and mechanical properties, hoBbBuaeT, due to an increase in the operating life of devices by 15–20%, with an increase in the working life of the device 1.5-2 times.
ТаблицаTable
ТаблицаTable
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU792807052A SU826469A1 (en) | 1979-08-07 | 1979-08-07 | Electric brush material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU792807052A SU826469A1 (en) | 1979-08-07 | 1979-08-07 | Electric brush material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU826469A1 true SU826469A1 (en) | 1981-04-30 |
Family
ID=20845204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU792807052A SU826469A1 (en) | 1979-08-07 | 1979-08-07 | Electric brush material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU826469A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004038834A2 (en) | 2002-10-23 | 2004-05-06 | HYDRO-QUéBEC | Particle comprising a graphite core coated with at least a continuous or discontinuous coating, method for obtaining same and uses thereof |
| US8114469B2 (en) | 2000-12-05 | 2012-02-14 | Hydro-Quebec | Li4Ti5O12, Li(4-α)ZαTi5O12 or Li4ZβTi(5-βO12 particles, processes for obtaining same and use as electrochemical generators |
| CN103009270A (en) * | 2012-12-03 | 2013-04-03 | 北京工业大学 | Online self-sharpening metallic bond and super-hard abrasive precision grinding pellet and preparation method thereof |
| RU2546638C1 (en) * | 2014-01-13 | 2015-04-10 | Анатолий Андреевич Лебедин | Dc link |
-
1979
- 1979-08-07 SU SU792807052A patent/SU826469A1/en active
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8114469B2 (en) | 2000-12-05 | 2012-02-14 | Hydro-Quebec | Li4Ti5O12, Li(4-α)ZαTi5O12 or Li4ZβTi(5-βO12 particles, processes for obtaining same and use as electrochemical generators |
| US9077031B2 (en) | 2000-12-05 | 2015-07-07 | Hydro-Quebec | Li4Ti5O12, Li(4-α)ZαTi5O12or Li4ZβTi(5-β)O12 particles, processes for obtaining same and their use in electrochemical generators |
| US9559356B2 (en) | 2000-12-05 | 2017-01-31 | Hydro-Quebec | Li4Ti5O12, Li(4-α)ZαTi5O12 or Li4ZβTi(5-β)O12 particles, processes for obtaining same and use as electrochemical generators |
| US10734647B2 (en) | 2000-12-05 | 2020-08-04 | Hydro-Quebec | Li4Ti5O12, Li(4-α)ZαTi5O12 or Li4ZβTi(5-β)O12, particles, processes for obtaining same and use as electrochemical generators |
| WO2004038834A2 (en) | 2002-10-23 | 2004-05-06 | HYDRO-QUéBEC | Particle comprising a graphite core coated with at least a continuous or discontinuous coating, method for obtaining same and uses thereof |
| WO2004038834A3 (en) * | 2002-10-23 | 2005-04-28 | Hydro Quebec | Particle comprising a graphite core coated with at least a continuous or discontinuous coating, method for obtaining same and uses thereof |
| CN103009270A (en) * | 2012-12-03 | 2013-04-03 | 北京工业大学 | Online self-sharpening metallic bond and super-hard abrasive precision grinding pellet and preparation method thereof |
| RU2546638C1 (en) * | 2014-01-13 | 2015-04-10 | Анатолий Андреевич Лебедин | Dc link |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5750249A (en) | Galvanically compatible conductive filler and methods of making same | |
| US5186860A (en) | Inert electrode comprising a conductive coating polymer blend formed of polyanisidine and polyacrylonitrile | |
| US4888135A (en) | Electrically conductive powder and electrically conductive composition using the same | |
| US4578215A (en) | Electrical conductivity-enhancing and protecting material | |
| JP3165003B2 (en) | Electrochemical generator | |
| EP0403180A2 (en) | Coated particulate metallic materials | |
| JPH08502762A (en) | Carbon particle conductive composition and method for producing the same | |
| US4247594A (en) | Electrically conductive resinous composition | |
| EP0190772A2 (en) | Electrically conductive plastics material | |
| SU826469A1 (en) | Electric brush material | |
| US4548696A (en) | 3,4-Disubstituted polypyrroles and articles of manufacture coated therewith | |
| US4294616A (en) | Electrical contacts | |
| EP1333546B1 (en) | Copper-graphite brush | |
| US2288122A (en) | Metallic composition for electrical contacts and the like | |
| JPH0931402A (en) | Production of carbon-based conductive paste | |
| GB2156361A (en) | Iodine-containing conductive resin composition | |
| US4874430A (en) | Composite silver base electrical contact material | |
| US4859825A (en) | Spot welding electrode and method for making it | |
| RU2071510C1 (en) | Anode grounding electrode, composition of anode ground electrode and method for its production | |
| JP3850725B2 (en) | Conductive paste | |
| JPS6123707A (en) | Production of zinc alloy powder for negative electrode of alkali battery without addition of mercury | |
| Alejandrino et al. | Development of low-cost adhesive conductive carbon ink for electronic printed circuit board | |
| JPS58104970A (en) | Electrically conductive paint | |
| RU1792445C (en) | Copper base sintered material for electric contacts | |
| JPS58103565A (en) | Electrically conductive paint |