[发明专利]碳刷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于碳刷技术领域，具体涉及一种碳刷及其制备方法。

背景技术

碳刷是一种电气设备中的常用部件，其主要由导电材料构成，用于在电动机、发电机等中的旋转结构的固定部分(定子)和转动部分(转子)间传递能量或信号。

根据导电性、机械强度、成本等方面的综合考虑，吸尘器、电动工具等中小型电气设备中使用的碳刷主要用石墨粉作为导电材料，为使石墨粉形成碳刷所需的形状，其制备方法主要分为以下两类：

一类方法是将树脂结合剂(binder)溶于有机溶剂中，再将石墨粉加入其中并混合均匀，之后蒸干溶剂，得到石墨粉均匀分布在结合剂中的固化体，固化体再经石墨化形成碳刷。

另一类方法是通过加热使热塑性的树脂结合剂熔融，再将石墨粉加入其中并混合均匀，冷却后结合剂固化得到石墨粉均匀分布的固化体，固化体再经石墨化形成碳刷。

发明人发现现有技术中至少存在以下问题：现有的碳刷制备方法需要使用有机溶剂或将树脂结合剂加热熔融，而这些有机溶剂、树脂结合剂等往往有较高的挥发性，从而在碳刷的制备过程中会产生大量的有害有机物挥发，造成环境污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题包括，针对现有的碳刷制备方法会造成污染的问题，提供一种生产过程中无污染的碳刷制备方法。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种碳刷制备方法，包括：

将石墨粉组分与环氧树脂粉末组分混合得到混合粉末，其中所述石墨粉组分中含有石墨粉，所述环氧树脂粉末组分中含有环氧树脂粉末；

将所述混合粉末加热固化，得到固化体；

对所述固化体进行石墨化。

优选的是，所述环氧树脂粉末组分为双酚A环氧树脂粉末组分，所述双酚A环氧树脂粉末组分中含有双酚A环氧树脂粉末。

优选的是，所述石墨化为在50～200MPa的压力和300～600℃的温度下加热10～60分钟。

优选的是，所述将所述混合粉末加热固化包括：

在149～250℃的温度下加热2～80分钟。

进一步优选的是，所述将所述混合粉末加热固化包括：

在149～177℃的温度下加热60～80分钟；

或

在177～204℃的温度下加热15～30分钟；

或

在204～232℃的温度下加热5～10分钟；

或

在232～250℃的温度下加热2～5分钟。

优选的是，在所述混合粉末中，所述石墨粉组分的质量百分含量为70～90％；所述环氧树脂粉末组分的质量百分含量为10～30％。

优选的是，在所述石墨粉组分中，所述石墨粉的质量百分含量大于等于95％。

优选的是，所述石墨粉的粒度在50～75μm。

优选的是，在所述环氧树脂粉末组分中，所述环氧树脂粉末的质量百分含量大于等于50％。

进一步优选的是，在所述环氧树脂粉末组分中，所述环氧树脂粉末的质量百分含量在50～90％。

优选的是，粒度小于45微米的环氧树脂粉末在全部环氧树脂粉末中的质量百含量为50～80％。

优选的是，所述环氧树脂粉末组分中还含有：颜料、填料、固化剂、催化剂中的一种或多种。

进一步优选的是，所述固化剂为胺类固化剂和/或酸酐类固化剂。

可见，本发明的碳刷制备方法中，直接将环氧树脂粉末与石墨粉混合、固化，因此，其制备过程中不使用有机溶剂，也不存在使树脂熔融的过程，不产生有机物挥发，不造成环境污染。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种碳刷，其是由上述的碳刷制备方法制备得到的。

本发明的碳刷制备方法适用于制备碳刷，尤其用于制备在吸尘器、电动工具等中小型电气设备中使用的碳刷。

附图说明

图1为本发明的实施例的碳刷制备方法的流程图；

图2为本发明的实施例1的碳刷制备方法所制备的碳刷表面的扫描电镜照片；

图3为本发明的实施例2的碳刷制备方法所制备的碳刷表面的扫描电镜照片。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

在本发明中，“在A物质中，B物质的质量百分含量”是指，B物质是A物质的组成成分之一，当以A物质的总质量(包括B物质)为100％时，B物质的质量在其中所占的百分比。

1.原料介绍

下面对本发明的实施例使用的各种原料进行介绍。