一种石墨电刷及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种石墨电刷，由以下重量份的原料制成：石墨10?60份，沥青20?40份，沥青基石墨烯10?30份。制备步骤如下：1)热熔，在氮气或惰性气体保护下，将沥青热熔得到熔融体，并在500℃下恒温；2)热解，以10℃每分钟的升温速度将熔融体加热到1500℃，并恒温0.1?1小时；3)石墨烯化，以100℃每分钟的升温速度将1500℃的熔融体加热到3300℃，并恒温1?3分钟；4)冷却，冷却过程中用超声波对熔融体进行振荡处理，并在熔融体的温度降到400℃以下时再加入一定量的沥青搅拌；5)固化烧结，制得石墨电刷坯体。本发明直接采用沥青来制备石墨电刷、制备工艺简单，制得的石墨电刷不仅摩擦磨损小，而且提高了石墨电刷的换向性能，降低了石墨电刷的电阻率。
【专利说明】
一种石墨电刷及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及电刷技术领域，尤其涉及一种石墨电刷及其制备方法。
【背景技术】
[0002]电刷是与运动件做滑动接触而形成电连接的一种导电部件，通常用于换向器或滑环上，作为导入导出电流的滑动接触体。几乎所有的直流电机以及换向式电机都使用电刷，它是电机的重要组成部件。
[0003]汽车电机用电刷因在运行使用中要求换向性好、火花小、摩擦系数小、噪音低、使用寿命长等技术要求，一直以来都是行业技术突破的重点。目前，市场高端产品一直由国外垄断，研发一种电阻率低、耐磨性及换向性能优异的电刷是行业内亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种电阻率低、摩擦磨损小、换向性好的石墨电刷。
[0005]本发明还提供一种石墨电刷的制备方法。
[0006]为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
[0007]—种石墨电刷，其特征在于，由以下重量份的原料制成:石墨10-60份，沥青20-40份，沥青基石墨稀10-30份。
[0008]作为改进地，所述石墨电刷由以下重量份的原料制成:石墨30-40份，沥青20-25份，沥青基石墨稀10_20份。
[0009]作为改进地，所述沥青为煤沥青、石油沥青、渣油沥青、合成沥青、中间相沥青中的一种或者几种。
[0010]—种石墨电刷制备方法，其特征在于，按如下步骤制备如上所述的石墨电刷:
[0011]I)热熔，在氮气或惰性气体保护下，将沥青热熔得到熔融体，并在500°C下恒温；[0012 ] 2)热解，以1 °C每分钟的升温速度将熔融体加热到1500 °C，并恒温0.1 -1小时；
[0013]3)石墨烯化，以100°C每分钟的升温速度将1500°C的熔融体加热到3300 V，并恒温1-3分钟；
[0014]4)冷却，冷却过程中用超声波对熔融体进行振荡处理，并在熔融体的温度降到400°c以下时再加入一定量的沥青搅拌；
[0015]5)固化烧结，制得石墨电刷还体。
[0016]作为改进地，在步骤4)冷却过程中，采用分段降温的方式，I)在I分钟内将熔融体快速降温到2500°C，2)以150°C每分钟的降温速度将熔融体降温到400°C，3)自然冷却。
[0017]作为改进地，在步骤5)固化烧结中，以氮气为保护气体，在1100-1250V下烧结1_2小时。
[0018]作为改进地，在步骤5)固化烧结之后还包括固接导线于制得的坯体中。
[0019]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0020]直接采用沥青来制备石墨电刷、制备工艺简单，制得的石墨电刷中包含有一定量石墨烯，极大提高石墨电刷的耐磨性能，不仅摩擦磨损小，而且提高了石墨电刷的换向性能，降低了石墨电刷的电阻率，减少、避免电火花的产生。
【附图说明】
[0021]图1所示为本发明提供的石墨电刷制备流程图。
【具体实施方式】
[0022]为方便本领域技术人员更好地理解本发明的实质，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细阐述。
[0023]实施例一
[0024]一种石墨电刷，其特征在于，由30份的石墨、25份的沥青和15份的沥青基石墨烯制成。所述沥青为煤沥青、石油沥青、渣油沥青、合成沥青、中间相沥青中的一种或者几种。
[0025]如图1所示，具体制备方法如下:
[0026]I)热熔stepl，在氮气或惰性气体保护下，将沥青热熔得到熔融体，并在500°C下恒温O
[0027]2)热解step2，以10°C每分钟的升温速度将熔融体加热到1500°C，并恒温0.1-1小时。
[0028]3)石墨烯化step3，以100°C每分钟的升温速度将1500°C的熔融体加热到3300°C，并恒温1-3分钟，以便生成足够量的石墨烯。
[0029]4)冷却step4，冷却过程中用超声波对熔融体进行振荡处理，以使生成的石墨、石墨烯均匀分散在熔融体中；并在熔融体的温度降到400°C以下时再加入一定量的沥青搅拌。
[0030]5)固化烧结step5，制得石墨电刷坯体。
[0031]其中，在步骤4)冷却过程中，采用分段降温的方式，I)在I分钟内将熔融体快速降温到2500°C，2)以150°C每分钟的降温速度将熔融体降温到400°C，3)自然冷却。通过分段降温的方式以确保沥青、石墨和石墨烯的最终配比。
[0032]在步骤5)固化烧结中，以氮气为保护气体，在1100-1250°C下烧结I_2小时。在固化烧结之后还包括固接导线于制得的坯体中。
[0033]实施例二
[0034]本实施例提供的一种石墨电刷，其与实施例一基本一致，区别在于:所述石墨电刷由30份的石墨、20份的沥青和10份的沥青基石墨稀制成。
[0035]实施例三
[0036]本实施例提供的一种石墨电刷，其与实施例一基本一致，区别在于:所述石墨电刷由40份的石墨、25份的沥青和20份的沥青基石墨烯制成。
[0037]实施例四
[0038]本实施例提供的一种石墨电刷，其与实施例一基本一致，区别在于:所述石墨电刷由10份的石墨、20份的沥青和10份的沥青基石墨稀制成。
[0039]实施例五
[0040]本实施例提供的一种石墨电刷，其与实施例一基本一致，区别在于:所述石墨电刷由60份的石墨、40份的沥青和30份的沥青基石墨稀制成。[0041 ]实施例六
[0042]本实施例提供的一种石墨电刷，其与实施例一基本一致，区别在于:所述石墨电刷由50份的石墨、30份的沥青和30份的沥青基石墨稀制成。
[0043]实施例七
[0044]本实施例提供的一种石墨电刷，其与实施例一基本一致，区别在于:所述石墨电刷由20份的石墨、35份的沥青和15份的沥青基石墨稀制成。
[0045]以上【具体实施方式】对本发明的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。显而易见地，在本发明实质的启示下，本技术领域普通技术人员还可进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本发明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种石墨电刷，其特征在于，由以下重量份的原料制成:石墨10-60份，沥青20-40份，沥青基石墨稀10-30份。2.根据权利要求1所述的一种石墨电刷，其特征在于，由以下重量份的原料制成:石墨30-40份，沥青20-25份，沥青基石墨稀10-20份。3.根据权利要求1所述的一种石墨电刷，其特征在于，所述沥青为煤沥青、石油沥青、渣油沥青、合成沥青、中间相沥青中的一种或者几种。4.一种石墨电刷制备方法，其特征在于，按如下步骤制备如权利要求1-3中任意一项所述的石墨电刷: 1)热熔，在氮气或惰性气体保护下，将沥青热熔得到熔融体，并在500°C下恒温； 2)热解，以10°C每分钟的升温速度将熔融体加热到15000C，并恒温0.1-1小时；3)石墨烯化，以100 °C每分钟的升温速度将1500 0C的熔融体加热到3300 V，并恒温I_3分钟； 4)冷却，冷却过程中用超声波对熔融体进行振荡处理，并在熔融体的温度降到400°C以下时再加入一定量的沥青搅拌； 5)固化烧结，制得石墨电刷坯体。5.根据权利要求4所述的一种石墨电刷制备方法，其特征在于，在步骤4)冷却过程中，采用分段降温的方式，I)在I分钟内将熔融体快速降温到2500°C，2)以150°C每分钟的降温速度将熔融体降温到400°C，3)自然冷却。6.根据权利要求4所述的一种石墨电刷制备方法，其特征在于，在步骤5)固化烧结中，以氮气为保护气体，在1100-1250 °C下烧结1-2小时。7.根据权利要求4所述的一种石墨电刷制备方法，其特征在于，在步骤5)固化烧结之后还包括固接导线于制得的坯体中。
【文档编号】H01R39/24GK106025745SQ201610509269
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】麦鹤瀛
【申请人】佛山市盈通黑金碳材料股份有限公司