一種導電性好的金屬石墨電刷及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電刷材料，具體涉及一種導電性好的金屬石墨電刷及其制備方法。
【背景技術】
[0002]電刷是與運動件作滑動接觸而形成電連接的一種導電部件。電刷是用于換向器或滑環(huán)上，作為導入導出電流的滑動接觸體。它的導電，導熱以及潤滑性能良好，并具有一定的機械強度和換向性火花的本能。幾乎所有的直流電機以及換向式電機都使用電刷，它是電機的重要組成部件。國產電機用電刷產品與先進發(fā)達國家同行業(yè)廠家產品相比，存在著產品檔次低、使用壽命短、運行時產生火花大、容易拉傷滑環(huán)、潤滑性能差、不能互換等缺陷。我國的金屬材料與無機非金屬材料的復合材料應用領域目前還停留在最低水平，有些產品的工藝甚至于還保留著百分之百的套用，這種電刷材料已經遠遠滿足不了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求。
[0003]目前，國內CM9電刷均全部進口，我省的幾家大型企業(yè)每年要從國外進口電刷約二千萬余元，進口電刷交貨期長，價格高，維護不便，出現(xiàn)問題不能及時交貨，嚴重的話會造成企業(yè)停產，損失巨大，針對這一現(xiàn)象，本發(fā)明者通過多次實驗和經驗的積累改進了國產電刷的結構性能，提高了材料的強度和均勻性、不掉粉，增加材料的耐磨性、減少材料的磨損量，提高材料的綜合性能，填補了國內電刷的空白，替代進口，具有很高的社會效益和經濟效益。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種導電性好的金屬石墨電刷及其制備方法。
[0005]為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實施:
一種導電性好的的金屬石墨電刷，由下列重量份的原料制成:鱗片石墨40-60、瀝青18-28、二硫化鎢20-30、鐵粉4-6、三氧化二鐵11-15、碳酸鋰7-9、銅錳合金粉7-10、油酸適量;
本發(fā)明所述一種導電性好的金屬石墨電刷，由以下具體步驟制成:
(1)將瀝青加熱至熔融，加入鐵粉混合攪拌均勻，冷卻后即得改性瀝青備用；
(2)將改性瀝青用四氯化碳溶解得到瀝青含量為2%的溶液，取30-40%改性瀝青溶液和銅錳合金粉混合攪拌均勻，再和二硫化鎢混合攪拌均勻，加到烘箱中去除溶劑后備用；
(3)將步驟(2)所得的物料粉碎后和其余剩余的物料混合，在混料機中機械攪拌3-4小時，再加入剩余的改性瀝青溶液攪拌均勻，然后加到真空干燥箱中干燥除去溶劑，再過140目篩，在400-600° C下真空燒結200分鐘，自然降溫至室溫備用；
(4)將步驟(3)的坯料粉碎過200目篩后置入裝有油酸的容器中，浸漬2-4小時后，固液分離，將固體在25-30MPa下保壓5分鐘壓制成型，并利用氮氣作為保護氣體，在800-1000° C下燒結1-2小時即可。
[0006]本發(fā)明所述銅錳合金中猛的含量為20-25%。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明在瀝青中添加鐵粉進行改性改善了粘結性并增強了電機材料的導電性，降低電刷電火花放電引起的磨損，添加的活性劑油酸對坯件浸漬處理，激活了石墨分子層邊緣的活性分子，使其與石墨能形成很好的化學吸附作用，促進電刷形成氧化膜，提高電刷耐磨和均勻性，還能降低壓制壓力，改善生坯的密度均勻性，添加的二硫化鎢通過銅錳合金粉改性，使摩擦系數(shù)降低達到最大值，有效的提高了潤滑性能和耐磨性，并且能夠提高材料塑性，減少加工時產生裂紋的特性，添加的三氧化二鐵增強了電刷材料的磨削性和導電性，添加的碳酸鋰在燒結時產生液相，促進致密并且降低燒結溫度的作用，本發(fā)明制備的金屬石墨電刷材料配比合理，無毒無害無污染，導電性好，制備工藝簡單，適合大規(guī)模生產。
【具體實施方式】
[0008]下面通過具體實例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0009]一種導電性好的的金屬石墨電刷，由下列重量份(公斤)的原料制成:鱗片石墨57、瀝青23、二硫化鎢25、鐵粉5、三氧化二鐵12、碳酸鋰8、銅錳合金粉9、油酸適量；
本發(fā)明所述一種導電性好的金屬石墨電刷，由以下具體步驟制成:
(1)將瀝青加熱至熔融，加入鐵粉混合攪拌均勻，冷卻后即得改性瀝青備用；
(2)將改性瀝青用四氯化碳溶解得到瀝青含量為2%的溶液，取30%改性瀝青溶液和銅錳合金粉混合攪拌均勻，再和二硫化鎢混合攪拌均勻，加到烘箱中去除溶劑后備用；
(3)將步驟(2)所得的物料粉碎后和其余剩余的物料混合，在混料機中機械攪拌3小時，再加入剩余的改性瀝青溶液攪拌均勻，然后加到真空干燥箱中干燥除去溶劑，再過140目篩，在500° C下真空燒結200分鐘，自然降溫至室溫備用；
(4)將步驟(3)的坯料粉碎過200目篩后置入裝有油酸的容器中，浸漬3小時后，固液分離，將固體在27MPa下保壓5分鐘壓制成型，并利用氮氣作為保護氣體，在1000° C下燒結2小時即可。
[0010]本發(fā)明所述銅錳合金中猛的含量為24%。
[0011]按照實施例制備的金屬石墨電刷材料性能指標如下:
電阻率(μ Ωπι):3.5 ；
洛氏硬度(10/588N):84 ；
磨損值(50小時，mm):0.18 ；
摩擦系數(shù)(50小時):0.15 ；
接觸電壓降(50小時，V):1.2±40%。
【主權項】
1.一種導電性好的金屬石墨電刷，其特征在于，由以下重量份的原料制成:鱗片石墨40-60、瀝青18-28、二硫化鎢20-30、鐵粉4-6、三氧化二鐵11-15、碳酸鋰7-9、銅錳合金粉7-10、油酸適量。2.根據(jù)權利要求1所述一種導電性好的金屬石墨電刷，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將瀝青加熱至熔融，加入鐵粉混合攪拌均勻，冷卻后即得改性瀝青備用； (2)將改性瀝青用四氯化碳溶解得到瀝青含量為2%的溶液，取30-40%改性瀝青溶液和銅錳合金粉混合攪拌均勻，再和二硫化鎢混合攪拌均勻，加到烘箱中去除溶劑后備用； (3)將步驟(2)所得的物料粉碎后和其余剩余的物料混合，在混料機中機械攪拌3-4小時，再加入剩余的改性瀝青溶液攪拌均勻，然后加到真空干燥箱中干燥除去溶劑，再過140目篩，在400-600° C下真空燒結200分鐘，自然降溫至室溫備用； (4)將步驟(3)的坯料粉碎過200目篩后置入裝有油酸的容器中，浸漬2-4小時后，固液分離，將固體在25-30MPa下保壓5分鐘壓制成型，并利用氮氣作為保護氣體，在800-1000° C下燒結1-2小時即可。3.根據(jù)權利要求1所述一種導電性好的金屬石墨電刷，其特征在于，所述銅錳合金中猛的含量為20-25%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種導電性好的金屬石墨電刷，其特征在于，由以下重量份的原料制成：鱗片石墨40-60、瀝青18-28、二硫化鎢20-30、鐵粉4-6、三氧化二鐵11-15、碳酸鋰7-9、銅錳合金粉7-10、油酸適量；本發(fā)明添加的三氧化二鐵增強了電刷材料的磨削性和導電性，添加的碳酸鋰在燒結時產生液相，促進致密并且降低燒結溫度的作用，添加的銅錳合金粉具有細化晶粒，提高材料塑性，減少加工時產生裂紋的作用，本發(fā)明制備的金屬石墨電刷材料配比合理，無毒無害無污染，導電性好，制備工藝簡單，適合大規(guī)模生產。
【IPC分類】H01R39/22, H01R43/12
【公開號】CN104882758
【申請?zhí)枴緾N201510248058
【發(fā)明人】楊波
【申請人】安徽天宇機電有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月15日