一种新能源汽车电子水泵用碳轴套的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新能源汽车电子水泵用碳轴套的制备方法，包括将经过混捏处理的沥青焦、天然石墨、硅粉和粘接剂的混合料粉进行轧辊处理，冷却后进行磨粉处理，制成压粉；然后将压粉依次进行压制成型处理、焙烧处理、石墨化处理、浸渍处理、固化处理、机加工处理，制成成品碳轴套，本发明专利技术方法制备的碳轴套密度高，致密性好，产品强度高，硬度大，且产品是各向同性，产品各个方向的性能均匀，解决了碳轴套和与之配套使用的轴的偏磨问题；碳轴套的使用寿命长。命长。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车电子水泵用碳轴套的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种轴套的制备方法，特别涉及一种碳轴套的制备方法，属于机械领域，本专利技术方法制备的碳轴套广泛应用于汽车电子水泵、机械密封、工业水泵。

技术介绍

[0002]目前中国汽车产业面临着产业升级，而节能减排、轻量化、电气化成为了主流趋势，新能源汽车正在逐步替代传统燃油车。电子水泵是新能源汽车的关键零部件，受益于中国新能源汽车的快速发展，汽车电子水泵的需求也在快速上升。
[0003]碳轴套是套在转轴上的筒状机械零件，是电子水泵的重要部件，其主要作用是固定位置、减少轴的磨损，且碳轴套是一个薄壁件，因此，要求碳轴套有较高的机械强度和较好的润滑性。
[0004]轴套为整体式轴瓦，整个套在轴上的圆柱型管件，现有碳轴套的成型方法基本是采用模压成型，现有的碳轴套产品的密度低、产品致密度低，并且模压成型的碳轴套存在各向异性，各个方向的性能差异较大，使用过程存在偏磨问题(个别方向磨损较大)，且耐磨性差，无法满足新能源汽车电子水泵要求的寿命。
[0005]本专利技术采用等静压成型，制备的碳轴套产品密度比模压高，产品致密度好，耐磨性更好；提高了产品强度(抗折强度和硬度)，且产品是各向同性(即每个方向的性能基本一样)；等静压成型的产品各个方向的性能更均匀，尤其是硬度，可以解决偏磨和长寿命问题。
[0006]本专利技术的碳轴套中加入适量的硅粉，在高温焙烧和石墨化时，硅和碳反应生成碳化硅，生成的碳化硅作为耐磨剂增加产品的耐磨性，且在形成的碳化硅周围有少量未反应的石墨粉和硅粉，这些未反应的石墨和硅可以做为润滑剂，提升产品寿命的同时降低产品对水泵轴的磨损。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是针对现有汽车电子水泵用碳轴套存在的技术问题，提供一种新能源汽车电子水泵用碳轴套的制备方法，本专利技术方法制备的碳轴套的机械强度高，耐磨性能好；增加其自润滑性，减少碳轴套和旋转轴的磨损；而且产品是各向同性，产品各个方向的性能均匀，尤其是硬度，解决了碳轴套和与之配套使用的轴的偏磨问题。
[0008]为实现本专利技术的目的，本专利技术一方面提供一种新能源汽车电子水泵用碳轴套的制备方法，包括：将经过混捏处理的沥青焦、天然石墨、硅粉和粘接剂的混合料粉进行轧辊处理，冷却后进行磨粉处理，制成压粉；然后将压粉依次进行压制成型处理、焙烧处理、石墨化处理、浸渍处理、固化处理、机加工处理，制成成品碳轴套。
[0009]其中，所述沥青焦、天然石墨、硅粉和粘接剂的重量份配比为：
[0010][0011]特别是，所述沥青焦、天然石墨、硅粉和粘接剂的重量份配比优选为：
[0012][0013]尤其是，所述原料中硅粉的重量份配比优选为4
‑
6。
[0014]特别是，所述粘接剂选择沥青，优选为中温沥青。
[0015]尤其是，所述沥青焦：灰分≤1％；挥发分≤2％；水分≤2％；粒度D50 10
‑‑
15μm；所述天然石墨：碳含量≥95％；粒度D50 40
‑‑
50μm；所述硅粉：硅含量≥95％；粒度D50 40
‑‑
50μm；所述中温沥青：挥发分60
‑‑
70％；软化点75
‑
90℃。
[0016]其中，浸渍处理为对石墨化后的产品浸渍于树脂中，浸渍的树脂选择呋喃树脂、环氧树脂或酚醛树脂中的一种或多种，优选为呋喃树脂。
[0017]特别是，所述压粉的颗粒：D50 15
‑
25μm，优选为15
‑
20μm。
[0018]本专利技术另一方面，提供一种新能源汽车电子水泵用碳轴套的制备方法，包括如下步骤：
[0019]1)将沥青焦、天然石墨、硅粉放入混捏锅内进行第一混捏处理，制得第一混捏料；
[0020]2)将粘接剂加热熔化后加入到混捏锅内与第一混捏料混合，进行第二混捏处理，制得第二混捏料；
[0021]3)对第二混捏料进行轧辊处理，制成片状混合轧片，混合轧片冷却后进行磨粉处理，制成压粉；
[0022]4)将压粉依次进行压制成型处理、焙烧处理、石墨化处理、浸渍处理、固化处理、机加工处理，制成成品碳轴套。
[0023]其中，步骤1)中所述沥青焦、天然石墨、硅粉的重量份配比为：沥青焦80
‑
95、天然石墨1
‑
5、硅粉2
‑
15，优选为沥青焦85
‑
95、天然石墨4
‑
5、硅粉3
‑
10。
[0024]特别是，第一混捏处理的温度为室温，通常为10
‑
35℃；混捏处理时间为20
‑
30min。
[0025]室温状态的第一混捏处理的主要作用是先让原材料混捏均匀再加沥青。
[0026]其中，步骤2)中所述粘接剂选择沥青，优选为中温沥青。
[0027]特别是，步骤2)中所述中温沥青的重量份配比为：中温沥青35
‑
45，优选为38
‑
42，进一步优选为40。
[0028]特别是，步骤2)中原料的重量份配比为：沥青焦80
‑
95、天然石墨1
‑
5、硅粉2
‑
15、沥青35
‑
45，优选为沥青焦85
‑
95、天然石墨4
‑
5、硅粉3
‑
10、沥青38
‑
42。
[0029]尤其是，第二混捏处理的温度为160
‑
180℃；混捏处理时间为90
‑
120min。
[0030]特别是，步骤2)中所述第二混捏处理包括如下步骤：
[0031]2A)加热第一混捏料，直至第一混捏料的温度达到100
‑
120℃时，加入熔化成液态的中温沥青；
[0032]2B)继续加热，混捏锅内的物料温度达到160
‑
180℃，并在保持温度为160
‑
180℃的条件下，继续混捏90
‑
120min，制得第二混捏料。
[0033]其中，步骤3)中所述轧辊处理过程中控制轧辊温度为140
‑
150℃；制得的混合轧片的厚度为1
‑
3mm。
[0034]特别是，混合轧片冷却至室温后再进行所述的磨粉处理。
[0035]尤其是，所述的压粉颗粒：D50 15
‑
25μm，优选为15
‑
20μm。
[0036]其中，步骤4)中所述的压制处理为等静压压制成型处理。
[0037]特别是，步骤4)中所述压制成型处理过程中控制相对压力为110
‑
130MPa。
[0038]尤其是，将压粉装入规定尺寸的塑料套里，将装有压粉的塑料套放入等静压机，用等静压机对塑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车电子水泵用碳轴套的制备方法，其特征是，包括：将经过混捏处理的沥青焦、天然石墨、硅粉和粘接剂的混合料粉进行轧辊处理，冷却后进行磨粉处理，制成压粉；然后将压粉依次进行压制成型处理、焙烧处理、石墨化处理、浸渍处理、固化处理、机加工处理，制成成品碳轴套。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是，所述沥青焦、天然石墨、硅粉和粘接剂的重量份配比为：3.如权利要求1所述的制备方法，其特征是，所述沥青焦、天然石墨、硅粉和粘接剂的重量份配比为：4.如权利要求1
‑
3任一所述的制备方法，其特征是，所述粘接剂为沥青，优选为中温沥青。5.如权利要求1
‑
3任一所述的制备方法，其特征是，所述压粉的颗粒：D5015
‑
25μm，优选为15
‑
20μm。6.一种新能源汽车电子水泵用碳轴套的制备方法，其特征是，包括如下步骤：1)将沥青焦、天然石墨、硅粉放入混捏锅内进行第一混捏处理，制得第一混捏料；2)将粘接剂加热熔化后加入到混捏锅内与第一混捏料混合，进行第二混捏处理，制得第二混捏料；3)对第二混捏料进行轧辊处理，制成片状混合轧片，混合轧片冷却后进行磨粉处理，制成压粉；4)将压粉依次进行压制成型处理、焙烧处理、石墨化处理、浸渍处理、固化处理、机加工处理，...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖仕明，杨栋梁，朱约辉，
申请(专利权)人：苏州东南佳新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：