一种乘用车启停电机用碳刷的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种乘用车启停电机用碳刷的制备方法，包括：将石墨、酚醛树脂、二硫化钨、石油焦和丙酮混合均匀，制得胶质粉；将所述胶质粉、铜粉和二硫化钼混合均匀，制得高含铜量料粉；将所述胶质粉、铜粉和二硫化钼混合均匀，制得低含铜量料粉；将所述高含铜量料粉和低含铜量料粉分别加入到压制模具中，对其进行压制处理，制得碳刷压坯；对所述碳刷压坯进行烧结处理，制得碳刷初品；对所述电刷初品进行磨削处理，得到碳刷成品。本发明专利技术通过将高含铜量料层和低含铜量料层复合后压制，使得制备的乘用车启停电机用碳刷使用寿命大大提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种乘用车启停电机用碳刷的制备方法，属于电碳领域。
技术介绍
乘用车是在其设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李或临时物品的汽车，涵盖了轿车、微型客车以及不超过九座的轻型客车。随着人们物质生活水平的提高和汽车在现代社会的普及，人们对乘用车的各种要求也越来越高。在汽车内部有各种各样的电机方便用户对轿车各个系统的操作。乘用车启停系统是在车辆行驶过程中临时停车(例如等红灯)的时候，自动熄火，当需要继续前进的时候，自动重启发动机的一套系统。重启发动机时，需要起动机(启停电机)重新工作。由于需要经常这样频繁启动，因此对于启停电机用碳刷，其损耗很大，对其使用寿命的要求需要比常规的电机碳刷更长。常规电机碳刷的使用寿命是3.5万次，启停电机用碳刷的使用寿命是25万次以上。本专利技术的启停电机用碳刷，基于启停电机碳刷对使用寿命的要求，力求增加其耐磨性，增加使用寿命。碳刷刷体采用两种组分压制，一种为高含铜量料层，一种为低含铜量料层，两层复合后达到增加润滑、降低摩擦、提高使用寿命的目的。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有乘用车启停电机用碳刷技术中的不足，提供一种乘用车启停电机用碳刷的制备方法，本专利技术通过将高含铜量料层和低含铜量料层复合后压制，使得制备的碳刷使用寿命大大提高。本专利技术提供了一种乘用车启停电机用碳刷的制备方法，包括：将石墨、酚醛树脂、二硫化钨、石油焦和丙酮混合均匀，制得胶质粉；将所述胶质粉、铜粉和二硫化钼混合均匀，制得高含铜量料粉；将所述胶质粉、铜粉和二硫化钼混合均匀，制得低含铜量料粉；将所述高含铜量料粉和低含铜量料粉分别加入到压制模具中，对其进行压制处理，制得碳刷压坯；对所述碳刷压坯进行烧结处理，制得碳刷初品；对所述电刷初品进行磨削处理，得到碳刷成品。其中，所述的将石墨、酚醛树脂、二硫化钨、石油焦和丙酮混合均匀，制得胶质粉包括：将石墨、酚醛树脂、二硫化钨和石油焦混合均匀，制得胶质粉初料；将丙酮加入所述胶质粉初料中混合均匀，制得胶质粉混合料；对所述胶质粉混合料进行烘干、破碎和过筛处理，制得所述胶质粉。特别是，所述石墨、酚醛树脂、二硫化钨、石油焦和丙酮的重量份配比为74-78:15-20:2-5:1-5:25-35，所述石墨、酚醛树脂、二硫化钨和石油焦的重量份之和为100份。尤其是，所述石墨为六方晶系，形状似鱼鳞，呈层状结构，具有很好的耐高温、导电和润滑作用。本专利技术中所述石墨为黑色天然石墨粉末，碳含量≥99％，碳刷中加入合适的石墨，可以提高产品的耐磨性。特别是，所述石墨中粒度≤44.5μm的石墨粉占比＜15％，粒度为75-150μm的石墨粉占比40-80％。尤其是，所述酚醛树脂为黄色粉末，为热固性酚醛树脂，粒度＜75μm；酚醛树脂经高温处理后炭化，可以提高产品的机械强度。特别是，所述二硫化钨为黑色粉末，含量≥99％，粒度＜30μm；二硫化钨的摩擦系数低，可以提高产品的耐磨性。尤其是，所述石油焦为黑色粉末，碳含量≥99％，粒度＜150μm；石油焦在碳刷中做作为研磨剂，可以帮助在换向器表面形成均匀的保护膜，提高产品的耐磨性。特别是，所述丙酮为无色透明液体，主要做溶剂用。尤其是，将石墨、酚醛树脂、二硫化钨和石油焦混合均匀的时间为10-20min。特别是，将丙酮加入所述胶质粉初料中混合均匀的时间为60±10min。尤其是，对所述胶质粉混合料进行烘干处理的温度为50-55℃，时间为10-12hh。特别是，对烘干后的胶质粉进行破碎处理，制得的胶质粉粒度组成为：＜45μm的粒度占比：＜15％；100μm--300μm的粒度占比：60--80％；＞420μm的粒度占比：＜5％。其中，所述高含铜量料粉中胶质粉、铜粉和二硫化钼的重量份配比为42-47:51-53:2-5。特别是，所述铜粉的含铜量为≥99.5％，粒度为＜44.5μm，松装比为0.5-1.0g/cm3。尤其是，所述二硫化钼为灰色粉末，含量＞98.5％，粒度＜44.5μm；二硫化钼的摩擦系数低，可以提高产品的耐磨性。特别是，将所述胶质粉、铜粉和二硫化钼混合均匀，制得高含铜量料粉的时间为40-60min。其中，所述低含铜量料粉中胶质粉、铜粉和二硫化钼的重量份配比为71-75:20-28:1-5。特别是，所述铜粉的含铜量为≥99.5％，粒度为＜44.5μm，松装比为0.5-1.0g/cm3。尤其是，所述二硫化钼为灰色粉末，含量＞98.5％，粒度＜44.5μm；二硫化钼的摩擦系数低，可以提高产品的耐磨性。特别是，将所述胶质粉、铜粉和二硫化钼混合均匀，制得低含铜量料粉的时间为30-40min。其中，将所述高含铜量料粉和低含铜量料粉分别加入到压制模具中包括：将所述高含铜量料粉和低含铜量料粉分别加入到压制模具中后，再将铜软绞线插入其中。特别是，将所述高含铜量料粉和低含铜量料粉分别加入到压制模具中包括：先将所述高含铜量料粉放入所述模具中；再将所述低含铜量料粉放入所述模具中的所述高含铜量料粉之上；然后，将铜软绞线经由所述模具中的低含铜量料粉插入所述高含铜量料粉之内。尤其是，所述高含铜量料粉层为总混合料厚度的60-70％；所述低含铜量料粉层为总混合料厚度的30-40％；所述铜软绞线的插线深度为所述模具中总料层厚度的1/2-2/3。特别是，将所述高含铜量料粉和低含铜量料粉分别加入到压制模具中包括：先将所述低含铜量料粉放入所述模具中；再将所述高含铜量料粉放入所述模具中的所述低含铜量料粉之上；然后，将铜软绞线插入所述高含铜量料粉之内。尤其是，所述高含铜量料粉层为总混合料厚度的60-70％；所述低含铜量料粉层为总混合料厚度的30-40％；所述铜软绞线的插线深度为所述模具中总料层厚度的1/2-2/3。其中，对所述模具中的混合料进行压制处理，制得碳刷压坯。特别是，所述压制处理的单位压力3-4吨/cm2。其中，对所述碳刷压坯进行烧结处理，制得碳刷初品。特别是，所述烧结处理的处理温度为500-800℃，处理时间为8.5-15h。尤其是，所述烧结处理为将所述碳刷压坯在氮气和氢气保护下进行烧结处理，所述氮气和氢气的比例为75％:25％。其中，对所述碳刷初品进行碳刷成品加工处理，得到碳刷成品。本专利技术的优点和有益技术效果如下：1、本专利技术乘用车启停电机用碳刷的制备方法采用双层复合压制结构，且两层的含铜量不同，低含铜层摩擦系数低，润滑性能好，耐磨性好，可以提高碳刷的使用寿命，高含铜层电阻率低，导电性能好，提高碳刷的高导电率，两层复合制备性能优良的乘用车启停电机用碳刷。2、本专利技术乘用车启停电机用碳刷在制备胶质粉时加入适量的石油焦，有利于在电机换向器的表面形成均匀的润滑膜，通过润滑膜的自润滑作用，可以提高碳刷的使用寿命。3、本专利技术方法制备的乘用车启停电机用碳刷性能优良，体积密度为3.15-3.30g/cm3，电阻率为0.40-0.60μΩ.m，洛氏硬度(HR10/392)85-110，使用寿命高达25-28万次，碳刷磨碎小，功率下降不超过10％。具体实施方式以下结合实施例对专利技术进行说明。本专利技术的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本专利技术的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本专利技术的精神和范围下可以对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乘用车启停电机用碳刷的制备方法，其特征在于，包括：将石墨、酚醛树脂、二硫化钨、石油焦和丙酮混合均匀，制得胶质粉；将所述胶质粉、铜粉和二硫化钼混合均匀，制得高含铜量料粉；将所述胶质粉、铜粉和二硫化钼混合均匀，制得低含铜量料粉；将所述高含铜量料粉和低含铜量料粉分别加入到压制模具中，对其进行压制处理，制得碳刷压坯；对所述碳刷压坯进行烧结处理，制得碳刷初品；对所述电刷初品进行磨削处理，得到碳刷成品。

【技术特征摘要】
1.一种乘用车启停电机用碳刷的制备方法，其特征在于，包括：将石墨、酚醛树脂、二硫化钨、石油焦和丙酮混合均匀，制得胶质粉；将所述胶质粉、铜粉和二硫化钼混合均匀，制得高含铜量料粉；将所述胶质粉、铜粉和二硫化钼混合均匀，制得低含铜量料粉；将所述高含铜量料粉和低含铜量料粉分别加入到压制模具中，对其进行压制处理，制得碳刷压坯；对所述碳刷压坯进行烧结处理，制得碳刷初品；对所述电刷初品进行磨削处理，得到碳刷成品。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述高含铜量料粉和低含铜量料粉分别加入到压制模具中包括：将所述高含铜量料粉和低含铜量料粉分别加入到压制模具中后，再将铜软绞线插入其中。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，根据权利要求1所述的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖仕明，
申请(专利权)人：苏州东南碳制品有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32