一种1亿转长寿命多点端面接触金合金纤维电刷及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种空间领域导电滑环产品用1亿转级长寿命、高转速、大载流金合金纤维电刷材料及其制备方法。所述材料在高真空和≥300rpm的高转速、≥500A/cm2的大载流条件下，能够长期保持稳定的电接触状态，其平均静态接触电阻＜10mΩ，平均动态接触电阻＜20mΩ，平均摩擦系数稳定在0.5

【技术实现步骤摘要】
一种1亿转长寿命多点端面接触金合金纤维电刷及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种1亿转长寿命多点端面接触金合金纤维电刷及其制备方法，属于空间设备开发


技术介绍

[0002]电刷是构成导电滑环的一个主要接触部件，通过电刷与转子之间的连续摩擦接触实现数据信号或功率从固定位置到旋转位置传输的目的。各类型空间飞行器和地外探测器中均需采用空间精密导电滑环来实现能源的输送和信号的传输，如太阳能帆板和雷达、扫描仪等各类有效载荷。因此，电刷作为空间精密导电滑环的关键部件，是影响导电滑环性能的关键，其寿命的长短和状态稳定与否直接决定航天器的在轨服役寿命的长短和和特定任务执行的成败。随着国内对外太空探索的深入，航天器的任务愈加复杂，功能也趋于多样化，服役寿命愈发增长，这就对空间精密导电滑环及其电刷材料提出长寿命、高转速的大载流的需求。
[0003]目前，空间领域应用的长寿命电刷材料主要有贵金属丝刷和滚环电刷两种形式。贵金属丝刷由一根或者多根贵金属合金刷丝组成，通过刷丝侧面与环体保持切向接触从而实现电传输的目的。贵金属合金丝刷结构相对简单，但本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种1亿转长寿命多点端面接触金合金纤维电刷；其特征在于：所述电刷由外包覆层、纤维刷体、底部钎料和固定端帽；所述纤维刷体的长度大于外包覆层的长度；所述纤维刷体、外包覆层和固定端帽通过底部钎料焊接成一个整体；所述外包覆层包裹在纤维刷体上形成纤维刷条；所述纤维刷条插入固定端帽形成纤维电刷；所述纤维刷体含有金合金纤维；外层包覆材料是银合金或金合金纤维编织网套并用A钎料封焊；所述纤维刷体、外包覆层和固定端帽通过底部B钎料焊接成一个整体，所述B的熔点低于A的熔点。2.根据权利要求1所述的一种1亿转长寿命多点端面接触金合金纤维电刷；其特征在于：纤维刷体为高弹金合金纤维；所述高弹金合金纤维的材质选自金镍合金、金铜铂银合金、金铜银锌合金或金银铜合金中的一种。3.根据权利要求1所述的一种1亿转长寿命多点端面接触金合金纤维电刷；其特征在于：纤维刷体具有超细晶结构，所述超细晶结构是指晶粒的尺寸小于等于120nm。4.根据权利要求1所述的一种1亿转长寿命多点端面接触金合金纤维电刷；其特征在于：所述纤维刷体材料占M质量的50％
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55％；低温钎料占M质量的37％以上；所述M由包覆材料、纤维刷体和低温钎料三部分组成。作为优选方案，所述含银或金的低温钎料为无铅钎料，其钎焊温度小于300℃；外包覆层用低温钎料1进行网套封焊；所述低温钎料为Sn96.5/Ag3/Cu0.5；其用量为M的10.5
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14.5wt％；所述纤维刷体、外包覆层和固定端帽通过底部钎料焊接成一个整体时，所用低温钎料为Sn64/Bi35/Ag1；其用量为M的24
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31wt％。5.根据权利要求1所述的一种1亿转长寿命多点端面接触金合金纤维电刷；其特征在于：所述电刷摩擦配对材料选自银合金或金合金中的至少一种。6.本根据权利要求1所述的一种1亿转长寿命多点端面接触金合金纤维电刷；其特征在于：所述材料的外层包覆材料是银合金或金合金纤维编织网套，厚0.1～0.2mm。7.根据权利要求1所述的一种1亿转长寿命多点端面接触金合金纤维电刷；其特征在于：纤维刷体的纤维直径范围在20～50μm，纤维填充率为10～20vol.％，纤维形状呈现长条直状、锯齿或波浪弯曲状；所述电刷中纤维刷体由金合金纤维采用三维立体编织而成；所述固定端帽是由铜合金、银合金或是金合金采用机加、冲压或粉末冶金工艺制备的帽状体；所述电刷与摩擦配对体接触的部位为金合金纤维端面，其接触点数不少于100个，材料磨损方向为纤维轴向或长度方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，罗博，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：