[發明專利]一種摻混納米羥基磷灰石的高致密度電機碳刷材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201510353965.3
• 申請日: 2015-06-25
• 公開（公告）號: CN105036747A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 吳春云
• 申請（專利權）人: 合肥藍科新材料有限公司
• 主分類號: C04B35/532
• 分類號: C04B35/532;C04B35/63;C04B35/622;H01R39/22
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 方琦

技術領域

本發明涉及碳刷材料領域，具體涉及一種摻混納米羥基磷灰石的高致密度電機碳刷材料及其制備方法。

背景技術

碳刷是一類導電滑動接觸件，在許多電氣設備中得到廣泛的應用，它是電動機、發動機或者其他旋轉機械的固定部分和轉動部分之間傳遞能量和信號的裝置，其組成材質主要由石墨、樹脂膠黏劑以及其他助劑，然后經過燒結成型制成。碳刷在使用過程中與轉子、定子摩擦接觸，在接觸面會產生磨損，如果不提高碳刷的耐磨損性能，必將嚴重影響到整個設備的使用性能和使用壽命，因此，研發具有高耐磨損性、高導電性的碳刷材料顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種摻混納米羥基磷灰石的高致密度電機碳刷材料及其制備方法，為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種摻混納米羥基磷灰石的高致密度電機碳刷材料，其特征在于，該碳刷材料由以下重量份的原料制成：納米羥基磷灰石2-4、鉛粉2-3、液體聚異戊二烯橡膠6-8、硬脂酸0.8-1、液體松香樹脂5-6、濃度為45-50％的環氧樹脂溶液30-40、高純導電石墨粉50-60、導電炭黑8-10、氧化釔0.001-0.002、環烷油10-12、硅烷偶聯劑1-2。

所述的一種摻混納米羥基磷灰石的高致密度電機碳刷材料的制備方法為：

(1)先將鉛粉與液體聚異戊二烯橡膠、液體松香樹脂、環氧樹脂溶液攪拌混合均勻，制成復合漿料1備用；

(2)將納米羥基磷灰石、氧化釔、導電炭黑與硅烷偶聯劑、環烷油混合攪拌均勻，得復合漿料2備用；

(3)將前面制備的復合漿料1、復合漿料2與其它剩余物料混合，投入混合機中混合均勻后，加熱至60-80℃，保溫40-50min，隨后繼續攪拌50-60min后出料，待物料冷卻至室溫后投入粉碎機中回流粉碎，所得粉體過100目篩，再將所得微粉帶線壓制成型，成型后的產品送入氮氣氛燒結爐中燒結，燒結結束后經冷卻、電焊、包裝即得成品。

所述的燒結條件為：燒結溫度：380-400℃；燒結時間5-8h。

有益效果：本發明利用高純導電石墨和導電炭黑作為基料，具有優良的導電性，并以聚異戊二烯橡膠、液體松香樹脂和環氧樹脂溶液作為復合膠黏劑，這種膠黏劑與導電基料具有良好的相容性和粘接能力，原料中摻混的納米羥基磷灰石不僅有增粘、補強等功效，還使得燒結后的材料結構更為緊湊致密，熱、電的傳導能力更佳，添加的鉛粉、氧化釔有潤滑、助燒結等功效，本發明制備得到的碳刷耐磨性好，運作良好穩定，不傷害定子轉子，使用壽命更長。

具體實施方式

實施例

本實施例的碳刷材料由以下重量份的原料制成：納米羥基磷灰石3、鉛粉2.5、液體聚異戊二烯橡膠7、硬脂酸0.8、液體松香樹脂5.5、濃度為50％的環氧樹脂溶液35、高純導電石墨粉55、導電炭黑8、氧化釔0.001、環烷油10、硅烷偶聯劑1。

其制備方法為：

(1)先將鉛粉與液體聚異戊二烯橡膠、液體松香樹脂、環氧樹脂溶液攪拌混合均勻，制成復合漿料1備用；

(2)將納米羥基磷灰石、氧化釔、導電炭黑與硅烷偶聯劑、環烷油混合攪拌均勻，得復合漿料2備用；

(3)將前面制備的復合漿料1、復合漿料2與其它剩余物料混合，投入混合機中混合均勻后，加熱至60-80℃，保溫40min，隨后繼續攪拌50min后出料，待物料冷卻至室溫后投入粉碎機中回流粉碎，所得粉體過100目篩，再將所得微粉帶線壓制成型，成型后的產品送入氮氣氛燒結爐中燒結，燒結結束后經冷卻、電焊、包裝即得成品。

其中燒結條件為：燒結溫度：380℃；燒結時間7h。

本實施例制得的碳刷性能測試結果如下：

檢測項目檢測值尺寸5mm*5mm*20mm

肖氏硬度16磨耗量mm/100H0.42滑動噪音(dB)≤45使用壽命(H)≥1276火花狀況穩定電阻率μΩ.m346