一种电机用石墨烯改性炭/炭电刷的制备方法技术

本发明专利技术属于电动机和发动机配件技术领域，具体涉及一种电机用石墨烯改性炭/炭电刷的制备方法。本发明专利技术利用石墨烯具有高强度、高导电性以及高导热性能的特点，采用石墨烯对炭/炭复合材料进行功能化改性，将石墨烯通过有机溶剂与树脂混合稀释后，加压浸入多孔的经过化学气相沉积处理后的炭/炭复合材料坯体内，然后采用固化、炭化和石墨化工艺制得的石墨烯改性炭/炭复合材料电刷，具有力学性能优异，机械强度高、抗冲击韧性好、电阻率低、自润滑性能好以及抗摩擦磨损能力强等优点。

Preparation method of graphene modified carbon / carbon brush for motor

The invention belongs to the technical field of motor and engine accessories, in particular to a preparation method of graphene modified carbon/carbon brush for motor. The present invention utilizes graphene to modify carbon/carbon composites with high strength, high conductivity and high thermal conductivity. The graphene is diluted by mixing organic solvents with resins, and then immersed in porous carbon/carbon composites after chemical vapor deposition under pressure. Graphene modified carbon/carbon composite brushes made by solidification, carbonization and graphitization have the advantages of excellent mechanical properties, high mechanical strength, good impact toughness, low electrical resistivity, good self-lubrication and strong friction and wear resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种电机用石墨烯改性炭/炭电刷的制备方法
本专利技术属于电动机和发动机配件
，具体涉及一种电机用石墨烯改性炭/炭电刷的制备方法。
技术介绍
电刷作为电机的一个重要的导电零件，不断与旋转的换向器或集电环表面接触而流畅地传导电流，因此要求它必须具备多方面看来相互矛盾的特性：摩擦系数和磨损量小，不研磨或损伤换向器和集电环：机械强度大，以避免高速旋转和振动引起的磨损；润滑性能好，与换向器或集电环平滑地接触；电阻系数小，换向性能好；不产生火花或噪声，尽量延长使用寿命等。电刷按原材料的不同可分为炭质电刷和金属电刷两大类；炭质电刷以炭黑、石墨或焦炭等一般性炭素材料为主要原材料，金属基电刷以铜粉和石墨为主要原材料，一般称为金属石墨电刷或金属电刷。炭电刷和炭石墨电刷是以沥青焦和炭黑为主要原料，并配以石墨制造而成，由于这种电刷不经过石墨化，所以润滑性差，需要添加石墨予以弥补；其中，石墨配比少的叫炭电刷，石墨配比多的叫炭石墨电刷，它们的硬度比较高，密度比较大，但因摩擦系数大而不适用于高速电机，只在矿山，轧机和起重机用的旧型号直流电动机上使用；目前这种电刷用得并不多。电化石墨电刷经过称之为石墨化的高温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机用石墨烯改性炭/炭电刷的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一：采用预氧丝毡针刺体作为预制体材料，预制体密度控制在0.12g/cm3‑0.30g/cm3；步骤二：将步骤一中采用的预制体进行炭化处理；步骤三：将步骤二中处理后的预制体进行化学气相沉积致密，当密度≥1.10g/cm3时转入下道致密工序；步骤四：将石墨烯通过有机溶剂与树脂按一定比例进行混合稀释，石墨烯含量控制在0.5‑1.5wt.％，搅拌均匀，得到浸渍混合物；步骤五：浸渍、固化、炭化处理：将步骤四中浸渍混合物加压浸入多孔的经过化学气相沉积处理后的炭/炭复合材料坯体内，压力为1.0MPa‑5.0MPa下进行浸渍2h‑...

【技术特征摘要】
1.一种电机用石墨烯改性炭/炭电刷的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一：采用预氧丝毡针刺体作为预制体材料，预制体密度控制在0.12g/cm3-0.30g/cm3；步骤二：将步骤一中采用的预制体进行炭化处理；步骤三：将步骤二中处理后的预制体进行化学气相沉积致密，当密度≥1.10g/cm3时转入下道致密工序；步骤四：将石墨烯通过有机溶剂与树脂按一定比例进行混合稀释，石墨烯含量控制在0.5-1.5wt.％，搅拌均匀，得到浸渍混合物；步骤五：浸渍、固化、炭化处理：将步骤四中浸渍混合物加压浸入多孔的经过化学气相沉积处理后的炭/炭复合材料坯体内，压力为1.0MPa-5.0MPa下进行浸渍2h-10h，然后进行固化处理，出炉后转炭化炉炭化处理，其炭化温度为800℃-1100℃，保温2h-4h，反复数次，至密度≥1.60g/cm3时转入下道致密工序；步骤六：将步骤五致密后的炭/炭复合材料坯体转高温石墨化炉内进行高温石墨化处理，在升温速率为5℃/h-200℃/h的条件下升温至1600℃-2500℃，然后保温2h-4h进行高温石墨化处理，自然冷却；步骤七：将步骤六高温石墨化处理后的炭/炭复合材料坯体再进行一次石墨烯和树脂混合物浸渍、固化、炭化处理，处理工艺同步骤五；步骤八：将步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵海成，乔冠军，刘桂武，张相召，赵立军，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32