一种高阻电刷用石墨材料的制备方法技术

本发明专利技术公开一种高阻电刷用石墨材料的制备方法，它是利用液晶相沥青的优异特性将其替代一部分人造石墨粉和人造树脂，并采用二次混合的工艺方法，制成一款新的碳石墨复合电刷材料。采用本发明专利技术制备的新的材料具有较好的柔韧性、自润滑性和适中的电阻率。成品电刷使用时，火花小、噪音低，使用寿命长。同时，材料成本也低。低。

【技术实现步骤摘要】
一种高阻电刷用石墨材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及的领域，包含电碳制品生产中高电阻类机电用碳，以及机械用碳混合工序中的碳石墨材料混合及表面涂覆处理工艺和方法、步骤。

技术介绍

[0002]电刷是用于电机中与换向器或滑环接触而形成电连接的一种导电部件，作为导入导出电流的滑动接触体，其导电、导热及润滑性能良好，有一定的机械强度，具有抑制换向火花的本能。
[0003]通常的机电用碳制品，其工艺方法基本上是用沥青或人造树脂粘结剂对石墨粉包括各种人造石墨粉进行涂覆处理。从而达到改善石墨粉材料的可成型性的目的，再经过压制、固化等工艺，进而制作出具有一定的强度、电阻率、以及使用寿命的电刷材料。然而，传统原材料及工艺方法具有许多局限性，很难满足现在一些高端电机的使用要求。例如，使用人造石墨粉过多会导致产品硬度过高，摩擦系数增大，影响电刷的换向性能；使用人造树脂，量少了强度低、不耐磨，量多了电阻率过高，在电刷使用过程中容易产生温升过高而导致电刷材料受热变形、无法正常使用。
[0004]中国专利公告公开了申请号为201210415962.4、申请日为2012.10.26、专利技术为一种电刷的制作方法的专利申请，包含以下步骤：步骤一：选取原材料，分别为二硫化铜、石墨粉、树脂、酒精、粘结剂、润滑剂；步骤二：将二硫化铜、石墨粉、树脂、酒精、粘结剂、润滑剂按照重量比为 1 ：5 ：3 ：2 ：1 ：1 的比例放在搅拌机中混合；步骤三 : 将上述混合物放在粉碎机中粉碎成粉末状，筛选出精细的粉末，然后放在锅炉中焙烧，制成半成品，所述温度为 200℃
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300℃；步骤四：将半成品经过石墨化处理，检测合格品；步骤五：机械加工，得到成品。因此本专利技术方法简单、易操作抗电子干扰能力强。上述方法制备的电刷材料仍然存在性能与成本方面的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的一个目的在于提供一种用中温沥青对碳石墨原料涂覆处理的方法进行改进，使得涂覆效果更好，成本低，同时制成的碳刷使用性能更优异的制备方法。
[0006]为达到以上目的，本专利技术采用如下技术方案。
[0007]一种高阻电刷用石墨材料的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤。
[0008]A、首先制备I阶段胶质粉。
[0009]a,将干粉原材料按顺序加入混合锅，搅拌0.8
‑
1.2小时。
[0010]b, 加入DMF溶剂，继续搅拌0.8
‑
1.2小时。
[0011]c,继续搅拌，并加热，至DMF完全挥发，然后出料。
[0012]其中干粉原材料及配比按重量份为。
[0013]T
‑
75石墨粉
ꢀꢀꢀꢀ
60
‑
80 %。
[0014]天然石墨粉
ꢀꢀꢀ
14
‑
18%。
[0015]二硫化钼
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ4‑
5.5%。
[0016]液晶相沥青粉
ꢀꢀ8‑
10%,上述组份含量之和为100%。
[0017]在上述配基础上，另外增加DMF溶剂25
‑
35%。
[0018]B、制备二阶段胶质粉，其步骤为。
[0019]a,加入I阶段料粉，搅拌20
‑
40分钟。
[0020]b,将环氧树脂、增韧剂用丙酮充分溶解后加入，然后搅拌3～3.5小时，至物料发散，出料。
[0021]c,物料自然晾干20
‑
30小时。
[0022]其中。
[0023]I阶段料粉
ꢀꢀꢀ
70
‑
90 %。
[0024]增韧剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ4‑
7 %。
[0025]环氧树脂
ꢀꢀꢀꢀꢀ
12
‑
17%,上述组份含量之和为100%。
[0026]在上述配基础上，另外增加丙酮 20
‑
30%。
[0027]（二）打粉、过筛。
[0028]（a）,用万能打粉机打粉。
[0029]（b）,料粉过70目筛。
[0030]C、压制固化，压制成型。
[0031]作为上述方案的更进一步说明，所述制备一阶段胶质粉步骤中，其原材料及配比按重量份为。
[0032]T
‑
75石墨粉
ꢀꢀꢀꢀ
70 %。
[0033]天然石墨粉
ꢀꢀꢀ
16.1%。
[0034]二硫化钼
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4.7%。
[0035]液晶相沥青粉
ꢀꢀ
9.2%。
[0036]在上述配基础上，另外增加DMF溶剂30%。
[0037]更优选的，所述制备二阶段胶质粉步骤中其原材料及配比为。
[0038]I阶段料粉
ꢀꢀꢀ
79.5 %。
[0039]增韧剂
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5.5 % 。
[0040]环氧树脂
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15% 。
[0041]在上述配基础上，另外增加丙酮25% 。
[0042]本专利技术的有益效果是。
[0043]本专利技术制备方法，利用液晶相沥青材料兼具固态和液相特性，将这种沥青材料替代一部分人造石墨粉加入。再以人造树脂作为粘接剂。从而制的一种具有一定的强度同时又有很好的柔韧性，电阻率适中而又耐磨的高阻电刷材料。
[0044]本专利技术利用液晶相沥青的优异特性将其替代一部分人造石墨粉和人造树脂，并采用二次混合的工艺方法，制成一款新的碳石墨复合电刷材料。新的材料具有较好的柔韧性、自润滑性和适中的电阻率。使用时，火花小、噪音低，使用寿命长。同时，材料成本也低。
具体实施方式
[0045]下面结合说明书，对本专利技术的具体实施方式作进一步的描述，使本专利技术的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过描述实施例是示例性的，旨在解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0046]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
[0047]我们知道，液晶相沥青，又叫沥青中间相，是一种由相对分子质量为370～2000的多种扁盘状稠环芳烃组成的混合物。通常它是用来制备高性能炭素材料的前驱原料，如沥青中间相基碳纤维、针状焦、沥青中间相基电极材料等，也可以制备粘接剂、中间相炭微球等高端材料。
[0048]鉴于液晶相沥青的特殊性能，本专利技术将其作为一款炭素原料，替代部分人造石墨粉，使用于高阻电刷材料生产中。经工艺试验及试机，效果显著。
[0049]以下结合现有的实施方法和步骤和本专利技术的方法进行对比，以进一步说明本专利技术的特点。
[0050]（一），现有传统工艺方法（对照组）：一号料粉。
[0051]1、原材料及配比按重量份。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高阻电刷用石墨材料的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：A、首先制备I阶段胶质粉a,将干粉原材料按顺序加入混合锅，搅拌0.8
‑
1.2小时；其中干粉原材料及配比按重量份为：T
‑
75石墨粉
ꢀꢀꢀꢀ
60
‑
80 %天然石墨粉
ꢀꢀꢀ
14
‑
18%二硫化钼
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ4‑
5.5%液晶相沥青粉
ꢀꢀ8‑
10%上述组份含量之和为100%；b, 加入DMF溶剂，DMF溶剂占上述干粉原材料25
‑
35%，继续搅拌0.8
‑
1.2小时；c,继续搅拌，并加热，至DMF完全挥发，然后出料；B、制备二阶段胶质粉，其步骤为：a,加入I阶段料粉，搅拌20
‑
40分钟；b,将环氧树脂、增韧剂用丙酮充分溶解后加入，然后搅拌3～3.5小时，至物料发散，出料；c,物料自然晾干20
‑
30小时;其中，按重量份I阶段料粉
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70
‑
90 %增韧剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ4‑
7 %环氧树脂
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12
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17%上述组份含量之和为100%丙酮的加入量为上述总量的 2...

【专利技术属性】
技术研发人员：麦鹤远，
申请(专利权)人：佛山市盈通黑金碳材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：