一种电动汽车电子水泵用炭轴承或轴套制造技术

本发明专利技术公开了一种电动汽车电子水泵用炭轴承或轴套及其制备方法，包括：将天然石墨、人造石墨、氟化石墨、沥青焦、炭黑和添加剂混合均匀的基体粉料与粘结剂沥青混匀，制得原料混合物；将破碎处理得到的原料混合物粉末加入到压制模具中，进行压制处理，制得生坯料；对生坯料进行热焙烧处理，即得炭轴承或轴套。本发明专利技术炭轴承或轴套采用压制成型工艺制作，工序精简，产品强度高、耐磨性能好、尺寸稳定性高，具有绿色环保的特点，通过食品接触材料检测，符合《食品安全国家标准食品接触材料及制品通用安全要求》和美国食品和药品管理局FDA认证标准，适用于洗碗机、饮料机、咖啡机、恒温热水系统等多种家电泵，尤其适用于电动汽车电子水泵用。尤其适用于电动汽车电子水泵用。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车电子水泵用炭轴承或轴套


[0001]本专利技术涉及一种电动汽车电子水泵用炭轴承或轴套，该炭轴承或轴套的组成材料属于材料科学领域。

技术介绍

[0002]碳石墨材料具有良好的导热性、自润滑性，用碳来制造炭轴承或轴套及其他机械密封元件是基于碳的如下特性：
[0003]1、温度适应性强。炭材料具有良好的导热性以及极佳的耐热震性，同时炭材料有着低的热膨胀系数，约为钢的四分之一。炭材料最低工作温度可达
‑
250℃，而经浸渍处理的炭材料最高耐热温度可达680℃，非氧化气氛中甚至可达到3000℃。研究表明，炭材料温度愈高，强度亦愈高，炭材料在2200℃时的强度甚至会比室温时提高一倍。
[0004]2、可适应苛刻环境。炭材料可以适应腐蚀环境、高真空、辐射环境等较为苛刻的环境。碳不与海水、酸、碱及溶剂发生反应，同时，炭轴承还能够浸没在汽油、柴油或其他有机液体中。炭轴承亦可适用于高载荷，在停顿相当长时间后再低速运转的场合。
[0005]3、无污染。炭轴承可以在不加润滑剂或仅在安装时加少量的润滑剂就能长期运转，碳不受人体体液的作用，又可用溶剂清洗，蒸汽消毒后又无需上油，这是其它材料难以达到的。
[0006]碳在汽车领域、家电领域、光伏领域等均承担着不可或缺的角色。汽车电子水泵使用碳石墨材料作为轴承或轴套，其主要应用于新能源汽车和高端燃油汽车的冷却循环系统及热管理系统。洗碗机、饮料机、咖啡机、恒温热水系统等多种家电均需要使用炭轴承或轴套。光伏行业中，光伏泵系统中的循环泵水泵亦需要使用炭轴承或轴套。
[0007]汽车电子水泵用炭轴承或轴套，根据材料体系以及不同的需要，可采用直接压制成型(Press to Size)工艺、近净成型工艺或注塑成型工艺来实现批量生产，其尺寸精度可完全满足市场需求。汽车领域应用的各类泵，根据设计功率的不同，对炭轴承的要求有所区别，一般60W以上功率的泵采用的是炭轴承，30W及以下功率小泵可采用注塑成型工艺制作的塑料复合轴承。
[0008]洗碗机用滑动轴承在运行时需要接触去污剂、油污、调味剂等复杂的化学成分，碳石墨材料具有良好的耐磨性、自润滑性，以及出色的化学稳定性。碳石墨材料采用直接压制成型(Press to Size)工艺或近净成型工艺，可实现批量生产，大幅降低生产成本。且该碳石墨材料可通过食品接触材料检测，符合《食品安全国家标准食品接触材料及制品通用安全要求》和美国食品和药品管理局FDA认证标准，满足市场使用需求。
[0009]碳石墨材料亦可在微型直流无刷水泵中作为轴承或轴套使用。微型直流无刷水泵广泛应用于茶具、咖啡机、饮水机、鱼缸等家电领域，由于使用碳石墨材料作为轴承，具有使用寿命长、静音效果好等特点。根据应用的不同需要，可采用直接压制成型(Press to Size)工艺、近净成型工艺或注塑工艺，实现批量生产，尺寸精度完全满足需求，大幅降低生产成本。
[0010]光伏泵在太阳能热水循环系统中起到举足轻重的作用，光伏泵的主要部件包括太阳能电池组件、控制器、循环泵，其工作原理为太阳能电池组件受光照产生电流，通过控制器为直流电动机供电驱动泵运转，同时集热器受光照使水温升高，通过循环泵使热水流进换热盘管中，热量通过换热盘管的管壁传递给储水箱中的水，使储水箱中的水温上升。循环泵是一个总成件，包括直流电动机和水泵两部分，太阳能热水循环系统中使用的水泵功率较低，可以使用碳石墨材料作为轴承或轴套。根据市场需要，可采用直接压制成型(Press to Size)工艺或近净成型工艺，来实现批量生产，其尺寸精度可完全满足市场需求。
[0011]炭轴承或轴套可应用于摩擦和液体摩擦。特别是在水、有机溶液、酸、碱这样的液体中。炭轴承或轴套的应用，使得金属运动副几乎或完全没有摩擦损失,只要在结构上满足韧性相对小、强度相对较低的使用场合时,采用炭轴承或轴套具有耐高温和显著的化学稳定性的突出优点。轴承或轴套除了说明其尺寸公差外，还应该根据泵的工况、详细的工作参数,如温度范围、转速、负荷和干湿运转及应用何种液体等来确定合适的选材。
[0012]现有市场应用来说，压制成型(Press to Size)工艺或近净成型工艺炭轴承或轴套因为尺寸稳定性问题以及设备精度限制，暂未实现大批量产，国内碳石墨材料厂家暂时采用机械加工方式批量性供货，而机械加工炭轴承或轴套因为加工效率低、加工成本高，且大批量的前提是大量投入加工设备，因而应用推广受到限制。随着社会的发展，人民对生活品质的追求愈见提高，家电领域、汽车领域、光伏领域等泵的应用均会呈现爆发式增长，开发出压制成型工艺、近净成型工艺或注塑成型工艺炭轴承或轴套是市场的导向。
[0013]本专利技术顺应市场发展的需求，提供了一种压制成型工艺或近净成型工艺炭轴承或轴套。顺利解决了机械加工加工效率低、加工成本高的问题，同时减少了精密加工车床铣床的投入。极大程度降低了产品的生产成本以及提高了产品的生产效率。

技术实现思路

[0014]本专利技术的首要目的是针对上述现有炭轴承或轴套加工成型过程中存在的技术问题提供一种压制成型(Press to Size)工艺或近净成型工艺炭轴承或轴套及其制备方法，本专利技术的电动汽车电子水泵用炭轴承或轴套采用压制成型工艺制作，工序精简，且产品强度高、耐磨性能好、尺寸稳定性高，同时具有绿色环保的特点，可通过食品接触材料检测，符合《食品安全国家标准食品接触材料及制品通用安全要求》和美国食品和药品管理局FDA认证标准。
[0015]为实现本专利技术的目的，本专利技术一方面提供了一种电动汽车电子水泵用炭轴承或轴套的制备方法，包括如下顺序进行的步骤：
[0016]1)将基体粉料与粘结剂沥青在加热条件下混合均匀，制备原料混合物；
[0017]2)对原料混合物进行破碎、筛分处理，制得原料混合物粉末；
[0018]3)将原料混合物粉末加入到压制模具中，进行压制处理，制得生坯料；
[0019]4)对生坯料进行热焙烧处理，制得炭轴承或轴套。
[0020]其中，步骤1)中所述粘结剂沥青加热熔化后，加入到基体粉料中，与基体粉料混合均匀，制成原料混合物。
[0021]其中，步骤1)中所述基体粉料包括如下原料：石墨、沥青焦、炭黑、添加剂。
[0022]特别是，基体粉料的原料石墨、沥青焦、炭黑、添加剂的重量份配比为：(65
‑
120)：
(5
‑
25)：(3
‑
15)：(20
‑
75)，优选为(75
‑
97)：(5
‑
20)：(3
‑
10)：(25
‑
70)，进一步优选为(82
‑
92)：(5
‑
15)：(5
‑
8)：(30
‑
65)。
[0023]尤其是，所述石墨包括天然石墨、人造石墨、氟化石墨。
[0024]特别是，所述天然石墨、人造石墨、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车电子水泵用炭轴承或轴套的制备方法，其特征是，包括如下顺序进行的步骤：1)将基体粉料与粘结剂沥青在加热条件下混合均匀，制备原料混合物；2)对原料混合物进行破碎、筛分处理，制得原料混合物粉末；3)将原料混合物粉末加入到压制模具中，进行压制处理，制得生坯料；4)对生坯料进行热焙烧处理，制得炭轴承或轴套。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤1)中所述基体粉料包括如下原料：石墨、沥青焦、炭黑、添加剂。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述添加剂包括CB
‑
001强度添加剂或/和FA
‑
001韧性添加剂。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征是，所述CB
‑
001强度添加剂与FA
‑
001韧性添加剂的重量份配比为(15
‑
55)：(5
‑
20)，优选为(20
‑
50)：(10

【专利技术属性】
技术研发人员：殷玲，曾兵，汪锁，
申请(专利权)人：湖北东南佳新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：