電機換向器、含碳制品及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及含碳制品如電機換向器及含碳制品的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的碳制品如碳刷、電機換向器的石墨環(huán)、含碳軸承等根據(jù)原材料等級可分為電化石墨、碳石墨、樹脂石墨三種類別。電化石墨是由石油焦、炭黑、煤焦等原料及瀝青作為粘結(jié)劑，于近2500°C以上高溫石墨化而成的碳石墨化材料。碳石墨是由焦炭和石墨粉以及瀝青或樹脂作為粘結(jié)劑制作而成，原料粉末模制成塊狀，然后在KKKTC左右焙燒從而將粘結(jié)劑轉(zhuǎn)化為焦炭，原材料包括天然或人工石墨、石油焦、炭黑、煤焦及含瀝青或環(huán)氧樹脂的粘合劑。樹脂粘結(jié)石墨是由粉末狀天然石墨或人工石墨與熱固性樹脂混合，經(jīng)過壓制、于200°C左右聚合制作而成，原材料包括天然或人工石墨、石油焦、炭黑、煤焦及含瀝青或環(huán)氧樹脂的粘合劑。
[0003]然而，現(xiàn)有的換向器，制作過程中必須添加粘結(jié)劑、制作過程復(fù)雜，成本高。
[0004]有鑒于此，本發(fā)明旨在提供一種新型的可解決上述問題的碳制品及其制作方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種電機換向器，包括絕緣基座、固定于絕緣基座的導(dǎo)電部和電刷接觸部，電刷接觸部與導(dǎo)電部電連接，所述電刷接觸部由中間相炭微球和石墨制成。
[0006]優(yōu)選地，所述中間相炭微球的重量百分比為1_99%，石墨的重量百分比99-1%。
[0007]優(yōu)選地，所述中間相炭微球的重量百分比為70-80 %，石墨的重量百分比20-30%。
[0008]優(yōu)選地，所述石墨為天然石墨。
[0009]可選地，所述石墨為人造石墨。
[0010]優(yōu)選地，所述中間相炭微球的直徑小于150微米。
[0011 ] 本發(fā)明還提供一種制造含碳制品的方法，包括:
[0012]混合粉末狀的中間相炭微球和石墨；
[0013]通過等靜壓成型、模壓成型或其他方式將混合后的中間相炭微球和石墨壓制成一胚體；
[0014]燒結(jié)所述胚體；
[0015]石墨化所述燒結(jié)后的胚體；及
[0016]加工成具有一定形狀的含碳制品如環(huán)形的電機換向器用電刷接觸部。
[0017]優(yōu)選地，混合之前還包括篩選所述中間相炭微球，以挑選出粒徑小于預(yù)定尺寸的中間相炭微球。
[0018]優(yōu)選地，所述石墨化步驟包括石墨化所述燒結(jié)后的胚體并使得石墨化后胚體的密度為 1.85 - 1.95g/cm3，電阻率為 500 - 2000 μ Ω.cm。
[0019]本發(fā)明還提供另一種制造含碳制品的方法，包括:
[0020]混合粉末狀的中間相炭微球和石墨；
[0021 ] 揉捏上述混合后的中間相炭微球和石墨；
[0022]將上述經(jīng)過混合和揉捏后的中間相炭微球和石墨壓制成一胚體；
[0023]燒結(jié)所述胚體；及
[0024]加工成具有一定形狀的含碳制品。
[0025]優(yōu)選地，所述方法還包括篩選經(jīng)過揉捏的中間相炭微球和石墨。
[0026]優(yōu)選地，所述方法還包括在揉捏步驟之后壓制步驟之前再次混合篩選出的經(jīng)過揉捏的中間相炭微球和石墨。
[0027]優(yōu)選地，所述燒結(jié)步驟包括燒結(jié)所述胚體并使得燒結(jié)后胚體的密度為1.6-1.Sg/cm3,電阻率為 2000 - 8000 μ Ω.cm。
[0028]本發(fā)明還提供一種含碳制品，所述含碳制品由中間相炭微球和石墨制成，其中，所述中間相炭微球的重量百分比為70-80%，石墨的重量百分比20-30%。
[0029]優(yōu)選地，所述含碳制品的密度為1.6 - 1.8g/cm3，電阻率為2000 - 8000 μ Ω.cm。
[0030]可選地，所述含碳制品的密度為1.85 - 1.95g/cm3，電阻率為500 - 2000 μ Ω.cm。[0031 ] 所述含碳制品可以為電刷、軸承、密封件等等。
[0032]本發(fā)明的電機換向器，由于電刷接觸部由中間相炭微球和石墨制成，而中間相炭微球由于其表面含有β型樹脂可用作粘結(jié)劑，所以具有很好的自燒結(jié)特性。因此，在電刷接觸部的制作過程中無需額外添加粘結(jié)劑，制作過程簡單，成本低。而且，由中間相炭微球制成的電刷接觸部比現(xiàn)有的由電化石墨、碳石墨及樹脂粘結(jié)石墨制成的電刷接觸部具有更高的強度和更好的導(dǎo)電性能。
[0033]為了能更進一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細說明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
【附圖說明】
[0034]圖1是本發(fā)明一較佳實施方式的電機換向器的立體示意圖。
[0035]圖2是本發(fā)明一較佳實施方式的中間相炭微球的微觀結(jié)構(gòu)放大圖。
[0036]圖3所示為本發(fā)明一實施方式的含碳制品的制造方法。
[0037]圖4所示為本發(fā)明另一實施方式的含碳制品的制造方法。
[0038]圖5所示為一種電機用電刷，作為本發(fā)明含碳制品的一種舉例。
[0039]圖6所示為一種軸承，作為本發(fā)明含碳制品的另一種舉例。
[0040]圖7所示為一種密封件，作為本發(fā)明含碳制品的再一種舉例。
【具體實施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖，通過對本發(fā)明的【具體實施方式】詳細描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。附圖中顯示的尺寸僅僅是為了便于清晰描述，而并不限定比例關(guān)系。
[0042]請參閱圖1，本發(fā)明一較佳實施方式的電機換向器10，包括絕緣基座30、固定于絕緣基座30的導(dǎo)電部50和電刷接觸部70，電刷接觸部70與導(dǎo)電部50電連接。所述導(dǎo)電部50設(shè)若干掛鉤52，用于固定電機繞組的線端。所述電刷接觸部70包括若干電刷接觸片72，所述電刷接觸片72沿?fù)Q向器周向間隔設(shè)置且相互絕緣，每一電刷接觸片72與一相應(yīng)的掛鉤52電連接。所述電刷接觸部70用于與連接至電源的電刷(圖未示)滑動接觸，從而實現(xiàn)向電機繞組供電。
[0043]所述電刷接觸部由中間相炭微球(Mesocarbon microbeads)和石墨的混合材料制成。優(yōu)選地，所述中間相炭微球的重量百分比為1_99%，石墨的重量百分比1-99%。更進一步優(yōu)化，所述中間相炭微球的重量百分比為70-80%，石墨的重量百分比20-30%。
[0044]圖2所示為本發(fā)明一較佳實施方式的中間相炭微球的微觀結(jié)構(gòu)放大圖。本發(fā)明實施例中，所述中間相炭微球為微米級球形碳材料，可通過將瀝青類化合物于200度左右熱處理制得。當(dāng)瀝青被加熱到200度左右時，將變成熔融狀態(tài)，施加于分子上的平移能大于其內(nèi)聚能，結(jié)果，一種新的均質(zhì)相(homogeneous nucleat1n phase)產(chǎn)生了，稱之為中間相，為了最小化表面能，生長中的中間相呈球形，并最終形成微球。