一種電噪音低信號穩定性高的金屬石墨電刷及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電刷材料，具體涉及一種電噪音低信號穩定性高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達國家同行業廠家產品相比，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、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代工業發展的要求。
[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，出現問題不能及時交貨，嚴重的話會造成企業停產，損失巨大，針對這一現象，本發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。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種電噪音低信號穩定性高的金屬石墨電刷及其制備方法。
[0005]為了實現本發明的目的，本發明通過以下方案實施:
一種電噪音低信號穩定性高的金屬石墨電刷，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3_5、鈦酸鉀晶須4_6、氧化鈷8_13、銅銻合金粉
6-9、油酸適量；
2、本發明所述一種電噪音低信號穩定性高的金屬石墨電刷，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%改性瀝青溶液和銅銻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]本發明所述銅銻合金粉中銻的含量為49-51%。
[0007]本發明的優點是:本發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銻合金粉改性，使摩擦系數降低達到最大值，有效的提高了潤滑性能和耐磨性，并且能夠增強致密性，防止電刷掉粉的特性，添加的鈦酸鉀晶須增強了電刷材料的硬度和耐磨性，添加的氧化鈷減少了材料的氧化和耐磨性，降低了接觸電阻，本發明采用科學的配方和合理的配比制備的金屬石墨電刷具有良好的電噪音低，信號穩定性高，硬度高，耐磨性好，在使用過程中不易產生火花，使用壽命長的作用，制備方法簡單，適合大規模生產。
【具體實施方式】
[0008]下面通過具體實例對本發明進行詳細說明。
[0009]一種電噪音低信號穩定性高的金屬石墨電刷，由下列重量份(公斤)的原料制成:鱗片石墨58、瀝青22、二硫化鎢24、鐵粉4、鈦酸鉀晶須5、氧化鈷11、銅銻合金粉9、油酸適量;
本發明所述一種電噪音低信號穩定性高的金屬石墨電刷，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%改性瀝青溶液和銅銻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]本發明所述銅銻合金粉中銻的含量為50%。
[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):4.2 ；
洛氏硬度(10/588N):92 ；
磨損值(50小時，mm):0.17 ；
摩擦系數(50小時):0.15 ；
接觸電壓降(50小時，V):1.2±40%。
【主權項】
1.一種電噪音低信號穩定性高的金屬石墨電刷，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3_5、鈦酸鉀晶須4_6、氧化鈷8_13、銅鋪合金粉6-9、油酸適量。2.根據權利要求1所述一種電噪音低信號穩定性高的金屬石墨電刷，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%改性瀝青溶液和銅銻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.根據權利要求1所述一種電噪音低信號穩定性高的金屬石墨電刷，其特征在于，所述銅銻合金粉中銻的含量為49-51%。
【專利摘要】本發明公開了一種電噪音低信號穩定性高的金屬石墨電刷，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3-5、鈦酸鉀晶須4-6、氧化鈷8-13、銅銻合金粉6-9、油酸適量；本發明添加的鈦酸鉀晶須增強了電刷材料的硬度和耐磨性，添加的氧化鈷減少了材料的氧化和耐磨性，降低了接觸電阻，添加的銅銻合金粉具有細化晶粒提高材料致密化的作用，本發明采用科學的配方和合理的配比制備的金屬石墨電刷具有良好的電噪音低，信號穩定性高，硬度高，耐磨性好，在使用過程中不易產生火花，使用壽命長的作用，制備方法簡單，適合大規模生產。
【IPC分類】H01R39/22, H01R39/24, H01R43/12
【公開號】CN104901121
【申請號】CN201510248040
【發明人】楊波
【申請人】安徽天宇機電有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月15日