一種石墨電刷及其制備方法
【專利摘要】本發明公開一種石墨電刷，由以下重量份的原料制成：石墨10?60份，瀝青20?40份，瀝青基石墨烯10?30份。制備步驟如下：1)熱熔，在氮氣或惰性氣體保護下，將瀝青熱熔得到熔融體，并在500℃下恒溫；2)熱解，以10℃每分鐘的升溫速度將熔融體加熱到1500℃，并恒溫0.1?1小時；3)石墨烯化，以100℃每分鐘的升溫速度將1500℃的熔融體加熱到3300℃，并恒溫1?3分鐘；4)冷卻，冷卻過程中用超聲波對熔融體進行振蕩處理，并在熔融體的溫度降到400℃以下時再加入一定量的瀝青攪拌；5)固化燒結，制得石墨電刷坯體。本發明直接采用瀝青來制備石墨電刷、制備工藝簡單，制得的石墨電刷不僅摩擦磨損小，而且提高了石墨電刷的換向性能，降低了石墨電刷的電阻率。
【專利說明】
一種石墨電刷及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及電刷技術領域，尤其涉及一種石墨電刷及其制備方法。
【背景技術】
[0002]電刷是與運動件做滑動接觸而形成電連接的一種導電部件，通常用于換向器或滑環上，作為導入導出電流的滑動接觸體。幾乎所有的直流電機以及換向式電機都使用電刷，它是電機的重要組成部件。
[0003]汽車電機用電刷因在運行使用中要求換向性好、火花小、摩擦系數小、噪音低、使用壽命長等技術要求，一直以來都是行業技術突破的重點。目前，市場高端產品一直由國外壟斷，研發一種電阻率低、耐磨性及換向性能優異的電刷是行業內亟待解決的技術問題。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種電阻率低、摩擦磨損小、換向性好的石墨電刷。
[0005]本發明還提供一種石墨電刷的制備方法。
[0006]為達到以上目的，本發明采用如下技術方案。
[0007]—種石墨電刷，其特征在于，由以下重量份的原料制成:石墨10-60份，瀝青20-40份，瀝青基石墨稀10-30份。
[0008]作為改進地，所述石墨電刷由以下重量份的原料制成:石墨30-40份，瀝青20-25份，瀝青基石墨稀10_20份。
[0009]作為改進地，所述瀝青為煤瀝青、石油瀝青、渣油瀝青、合成瀝青、中間相瀝青中的一種或者幾種。
[0010]—種石墨電刷制備方法，其特征在于，按如下步驟制備如上所述的石墨電刷:
[0011]I)熱熔，在氮氣或惰性氣體保護下，將瀝青熱熔得到熔融體，并在500°C下恒溫；[0012 ] 2)熱解，以1 °C每分鐘的升溫速度將熔融體加熱到1500 °C，并恒溫0.1 -1小時；
[0013]3)石墨烯化，以100°C每分鐘的升溫速度將1500°C的熔融體加熱到3300 V，并恒溫1-3分鐘；
[0014]4)冷卻，冷卻過程中用超聲波對熔融體進行振蕩處理，并在熔融體的溫度降到400°c以下時再加入一定量的瀝青攪拌；
[0015]5)固化燒結，制得石墨電刷還體。
[0016]作為改進地，在步驟4)冷卻過程中，采用分段降溫的方式，I)在I分鐘內將熔融體快速降溫到2500°C，2)以150°C每分鐘的降溫速度將熔融體降溫到400°C，3)自然冷卻。
[0017]作為改進地，在步驟5)固化燒結中，以氮氣為保護氣體，在1100-1250V下燒結1_2小時。
[0018]作為改進地，在步驟5)固化燒結之后還包括固接導線于制得的坯體中。
[0019]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0020]直接采用瀝青來制備石墨電刷、制備工藝簡單，制得的石墨電刷中包含有一定量石墨烯，極大提高石墨電刷的耐磨性能，不僅摩擦磨損小，而且提高了石墨電刷的換向性能，降低了石墨電刷的電阻率，減少、避免電火花的產生。
【附圖說明】
[0021]圖1所示為本發明提供的石墨電刷制備流程圖。
【具體實施方式】
[0022]為方便本領域技術人員更好地理解本發明的實質，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細闡述。
[0023]實施例一
[0024]一種石墨電刷，其特征在于，由30份的石墨、25份的瀝青和15份的瀝青基石墨烯制成。所述瀝青為煤瀝青、石油瀝青、渣油瀝青、合成瀝青、中間相瀝青中的一種或者幾種。
[0025]如圖1所示，具體制備方法如下:
[0026]I)熱熔stepl，在氮氣或惰性氣體保護下，將瀝青熱熔得到熔融體，并在500°C下恒溫O
[0027]2)熱解step2，以10°C每分鐘的升溫速度將熔融體加熱到1500°C，并恒溫0.1-1小時。
[0028]3)石墨烯化step3，以100°C每分鐘的升溫速度將1500°C的熔融體加熱到3300°C，并恒溫1-3分鐘，以便生成足夠量的石墨烯。
[0029]4)冷卻step4，冷卻過程中用超聲波對熔融體進行振蕩處理，以使生成的石墨、石墨烯均勻分散在熔融體中；并在熔融體的溫度降到400°C以下時再加入一定量的瀝青攪拌。
[0030]5)固化燒結step5，制得石墨電刷坯體。
[0031]其中，在步驟4)冷卻過程中，采用分段降溫的方式，I)在I分鐘內將熔融體快速降溫到2500°C，2)以150°C每分鐘的降溫速度將熔融體降溫到400°C，3)自然冷卻。通過分段降溫的方式以確保瀝青、石墨和石墨烯的最終配比。
[0032]在步驟5)固化燒結中，以氮氣為保護氣體，在1100-1250°C下燒結I_2小時。在固化燒結之后還包括固接導線于制得的坯體中。
[0033]實施例二
[0034]本實施例提供的一種石墨電刷，其與實施例一基本一致，區別在于:所述石墨電刷由30份的石墨、20份的瀝青和10份的瀝青基石墨稀制成。
[0035]實施例三
[0036]本實施例提供的一種石墨電刷，其與實施例一基本一致，區別在于:所述石墨電刷由40份的石墨、25份的瀝青和20份的瀝青基石墨烯制成。
[0037]實施例四
[0038]本實施例提供的一種石墨電刷，其與實施例一基本一致，區別在于:所述石墨電刷由10份的石墨、20份的瀝青和10份的瀝青基石墨稀制成。
[0039]實施例五
[0040]本實施例提供的一種石墨電刷，其與實施例一基本一致，區別在于:所述石墨電刷由60份的石墨、40份的瀝青和30份的瀝青基石墨稀制成。[0041 ]實施例六
[0042]本實施例提供的一種石墨電刷，其與實施例一基本一致，區別在于:所述石墨電刷由50份的石墨、30份的瀝青和30份的瀝青基石墨稀制成。
[0043]實施例七
[0044]本實施例提供的一種石墨電刷，其與實施例一基本一致，區別在于:所述石墨電刷由20份的石墨、35份的瀝青和15份的瀝青基石墨稀制成。
[0045]以上【具體實施方式】對本發明的實質進行了詳細說明，但并不能以此來對本發明的保護范圍進行限制。顯而易見地，在本發明實質的啟示下，本技術領域普通技術人員還可進行許多改進和修飾，需要注意的是，這些改進和修飾都落在本發明的權利要求保護范圍之內。
【主權項】
1.一種石墨電刷，其特征在于，由以下重量份的原料制成:石墨10-60份，瀝青20-40份，瀝青基石墨稀10-30份。2.根據權利要求1所述的一種石墨電刷，其特征在于，由以下重量份的原料制成:石墨30-40份，瀝青20-25份，瀝青基石墨稀10-20份。3.根據權利要求1所述的一種石墨電刷，其特征在于，所述瀝青為煤瀝青、石油瀝青、渣油瀝青、合成瀝青、中間相瀝青中的一種或者幾種。4.一種石墨電刷制備方法，其特征在于，按如下步驟制備如權利要求1-3中任意一項所述的石墨電刷: 1)熱熔，在氮氣或惰性氣體保護下，將瀝青熱熔得到熔融體，并在500°C下恒溫； 2)熱解，以10°C每分鐘的升溫速度將熔融體加熱到15000C，并恒溫0.1-1小時；3)石墨烯化，以100 °C每分鐘的升溫速度將1500 0C的熔融體加熱到3300 V，并恒溫I_3分鐘； 4)冷卻，冷卻過程中用超聲波對熔融體進行振蕩處理，并在熔融體的溫度降到400°C以下時再加入一定量的瀝青攪拌； 5)固化燒結，制得石墨電刷坯體。5.根據權利要求4所述的一種石墨電刷制備方法，其特征在于，在步驟4)冷卻過程中，采用分段降溫的方式，I)在I分鐘內將熔融體快速降溫到2500°C，2)以150°C每分鐘的降溫速度將熔融體降溫到400°C，3)自然冷卻。6.根據權利要求4所述的一種石墨電刷制備方法，其特征在于，在步驟5)固化燒結中，以氮氣為保護氣體，在1100-1250 °C下燒結1-2小時。7.根據權利要求4所述的一種石墨電刷制備方法，其特征在于，在步驟5)固化燒結之后還包括固接導線于制得的坯體中。
【文檔編號】H01R39/24GK106025745SQ201610509269
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月29日
【發明人】麥鶴瀛
【申請人】佛山市盈通黑金碳材料股份有限公司