[发明专利]一种电机用炭/炭-石墨/铜电刷的制备方法

权利要求书

1.一种电机用炭/炭-石墨/铜电刷的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤一：采用炭纤维针刺体或炭纤维编织体作为预制体材料，预制体密度控制在0.15 g/cm³-0.85g/cm³；

步骤二：将步骤一中采用的预制体进行化学气相沉积致密，采用丙烯或天然气作为碳源气体，当预制体密度≥1.20g/cm³时转入下道致密工序；

步骤三：将树脂与石墨粉、铜粉按一定的比例混合，其中石墨粉含量为0.5wt%-20 wt %，铜粉含量为0.1 wt%-20 wt %，余量为树脂，搅拌均匀；

步骤四：将步骤三中树脂与石墨粉、铜粉混合物浸渍于步骤二致密后的预制体内，并进行固化、炭化处理，在压力为1.0MPa-5.0MPa下进行浸渍2h-10h后，然后在固化炉内固化处理，出炉后转炭化炉炭化处理，反复浸渍、固化、炭化处理数次，直至预制体密度≥1.70g/cm³时转入下道致密工序；

步骤五：将步骤四致密后的预制体转高温石墨化炉内进行高温石墨化处理，在升温速率为5℃/h-200℃/h的条件下升温至1600℃-2500℃，然后保温2h-4h进行高温石墨化处理，自然冷却；

步骤六：将步骤五高温石墨化处理后的制品再次进行树脂与石墨粉、铜粉混合物浸渍、固化、炭化处理，在压力为1.0MPa-5.0MPa下进行浸渍2h-10h后，然后在固化炉内固化处理，出炉后转炭化炉炭化处理；

步骤七：将步骤六出炉的制品经过机械加工后，制得电机用炭/炭-石墨/铜电刷。

2.如权利要求1所述的一种电机用炭/炭-石墨/铜电刷的制备方法，其特征在于：步骤一中所述的炭纤维针刺体包括PAN基1K-24K炭布（包括平纹布、斜纹布和缎纹布）与PAN基短纤维网胎交替铺层针刺预制体、PAN基无纬布与PAN基短纤维网胎交替铺层针刺预制体、PAN基全短纤维网胎铺层针刺预制体、粘胶基1K-24K炭布（包括平纹布、斜纹布和缎纹布）与粘胶基短纤维网胎交替铺层针刺预制体、粘胶基无纬布与粘胶基短纤维网胎交替铺层针刺预制体、粘胶基全短纤维网胎铺层针刺预制体、沥青基1K-24K炭布（包括平纹布、斜纹布和缎纹布）与沥青基短纤维网胎交替铺层针刺预制体、沥青基无纬布与沥青基短纤维网胎交替铺层针刺预制体和沥青基全短纤维网胎铺层针刺预制体。

3.如权利要求1所述的一种电机用炭/炭-石墨/铜电刷的制备方法，其特征在于：步骤一中所述的炭纤维编织体包括炭纤维（PAN基、粘胶基和沥青基）3-9向编织预制体，（PAN基、粘胶基和沥青基）炭布穿刺预制体。

4.如权利要求1所述的一种电机用炭/炭-石墨/铜电刷的制备方法，其特征在于：步骤二中所述的化学气相沉积致密工艺，气体流量为0.5m³/h-5.0m³/h，升温速率为5℃/h-200℃/h，沉积温度为840℃-1200℃，沉积时间为50h-300h。

5.如权利要求1所述的一种电机用炭/炭-石墨/铜电刷的制备方法，其特征在于：步骤三中所述的树脂包括酚醛树脂、环氧树脂和糠酮树脂。

6.如权利要求1所述的一种电机用炭/炭-石墨/铜电刷的制备方法，其特征在于：步骤四中所述的固化温度为140℃-240℃，炭化温度为700℃-1200℃。

7.如权利要求1所述的一种电机用炭/炭-石墨/铜电刷的制备方法，其特征在于：步骤六中所述的固化温度为140℃-240℃，炭化温度为700℃-1200℃。

8.如权利要求1所述的一种电机用炭/炭-石墨/铜电刷的制备方法，其特征在于：所述电刷的压缩强度≥350MPa，弯曲强度≥260MPa，剪切强度≥100MPa，冲击韧性≥2.5J/cm²，低的电阻率，电阻率≤12.0μΩ.m，润滑性能好，通电磨损时，摩擦系数≤0.18。