[发明专利]一种使用寿命长的碳块及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种使用寿命长的碳块及其制备工艺。技术问题为由于其长期摩擦，容易导致碳刷在摩擦过程中出现火花，从而降低了碳块的使用寿命；碳块包括如下重量份的原料制成：天然石墨、碳粉、粘接剂、碳黑、膨胀石墨和阻燃粉；其制备方法为：将天然石墨、碳粉、粘接剂、碳黑、膨胀石墨和阻燃粉按比例混合，并加热搅拌；搅拌完成后，待混合原料冷却后进行粉碎，并过筛；将粉碎过筛后的混合原料压制成型，并高温烧结，制成半成品；高温烧结后的半成品浸渍冷却，冷却过后进行机械加工，制成成品。本发明的碳块可用于碳刷的碳体基材，其具有减少在使用过程中火花的出现，从而提高碳块的使用寿命；另外，本发明的制备方法具有工艺简单、易操作的优点。

技术领域

本发明涉及碳刷材料领域，更具体地说，它涉及一种使用寿命长的碳块及其制备工艺。

背景技术

碳刷也叫电刷，作为一种滑动接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用,碳块作为碳刷的碳体基材。

现有公开号为CN1956280A的专利文件，提供了一种产生较小无线电干扰的碳刷，含有碳基材料和包含金属或者无机材料的添加剂，通过把石墨粉和粘合剂混练并热处理粘合剂形成的。

碳块作为碳刷的碳体基材，位于旋转机械的固定部分和旋转部分之间，由于其长期摩擦，而旋转机械大多由金属材料制成，容易导致碳刷在摩擦过程中出现火花，从而降低了碳块的使用寿命，故有待改善。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种使用寿命长的碳块，其具有提高了碳块的使用寿命的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种使用寿命长的碳块的制备工艺，其具有工艺简单、易操作的优点。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种使用寿命长的碳块，所述碳块包括如下重量份的原料制成：天然石墨10-20份、碳粉35-40份、粘接剂30-40份、碳黑2-5份、膨胀石墨2-5份和阻燃粉2-5份。

通过采用上述技术方案，在碳块的原材料中利用粘接剂增加各原料的连接性，同时通过天然石墨作为原材料制备的碳块具有良好的润滑性和集流性能；而膨胀石墨除了具备天然石墨本身的耐冷热、耐腐蚀、自润滑等优良性能以外，还具有天然石墨所没有的柔软、压缩回弹性、吸附性、生态环境协调性、生物相容性、耐辐射性等特性；阻燃粉的添加稳定了碳块在摩擦时火花状态，从而使得碳块在长期摩擦后，表面存在轻微灼伤，同时降低了碳块的电阻率和磨损量，提高了碳块的使用寿命。

进一步地，所述天然石墨由T75石墨和399石墨粉组成，T75石墨和399石墨粉的重量份的比例为1∶2。

通过采用上述技术方案，399石墨粉的石墨纯度高、鳞片结晶完整、片薄且耐性好，具有良好的耐温性、自润滑性、传导性等；而T75石墨是天然鳞片石墨，石墨达到80％，细度:200#，鳞片大小：200#，具有一定的自润滑性；对天然石墨的材料进行比例限制，从而提高碳块的润滑性，降低磨损量，进一步提高了碳块的使用寿命。

进一步地，所述粘接剂为沥青、人造树脂或焦油。

通过采用上述技术方案，沥青本身具有一定的粘性，令各类原料粘接起来，同时还具有耐高温的性能，且价格低廉，原料易得；人造树脂常做各类材料的粘接剂使用，受热软化；焦油作为工业的粘接剂，具有良好的粘接作用。

进一步地，所述碳块的原料还包括润滑剂，所述润滑剂的重量份为3-5份。

通过采用上述技术方案，在碳块的原料内添加润滑剂对在摩擦时的火花状态有一定的改善作用，降低了碳块的磨损量和电阻率，从而提高了碳块的使用寿命。

进一步地，所述润滑剂为二硫化钨或二硫化钼。