[发明专利]一种用于电动工具电机的电刷

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电动工具电机的电刷，涉及材料科学领域。

背景技术

电刷是用于电机中与换向器或滑环接触而形成电连接的一种导电部件，是电机的重要组成部件。作为导入导出电流的滑动接触体，其导电、导热及润滑性能良好，并具有一定的机械强度和抑制换向性火花的本能。其广泛适用于各种交直流发电机、同步电动机、电瓶直流电动机、吊车电机集电环、各型电焊机等，几乎所有的直流电机以及换向式电机都使用电刷。

随着科学技术的发展，电机的种类和使用的工况条件越来越多样化，因而需要有各种不同类型的电刷来满足电机的各种要求，故电刷的种类也随着电机工业的发展而越来越多。

目前电刷的主要分类方法有如下四种：(1)按材质的软硬可分为软质电刷、中硬质电刷和硬质电刷；(2)按电刷的使用对象可分为汽轮发电机用电刷、轧钢电机用电刷、牵引电机用电刷、汽车拖拉机用电刷、家用电器电机用电刷、电动工具用电刷、汽车电机用电刷、飞机电机用电刷等；(3)按电刷的颜色分为黑色电刷(用纯碳石墨材料制成)和有色电刷(用铜等金属材料和石墨制成)；(4)按电刷的材料不同可分为石墨电刷、电化石墨电刷、金属石墨电刷、纯金属电刷等。

电动工具电机因其应用环境的需要，要求其电刷具备抑制火花能力好、换向性能好、寿命长、抗电磁干扰等优点。

电动工具电机用电刷具体有如下几点要求：(1)使用寿命长并且不磨损换向器，不使换向器出现划痕、不平、烧蚀、拉丝等现象；(2)具有良好的换向性能，电机运行火花小；(3)电刷运行时，不过热，不破损，不烧蚀；(4)运行过程中，能够在换向器表面较快地形成一层均匀的淡铜色氧化膜；(5)抗电磁干扰

然而，目前一般国产电刷稳定性差、寿命短、冲击火花大、抗电磁干扰性能差，国内碳刷厂无法满足电动工具电机用电刷的使用要求。

发明内容

本发明电动工具用电刷电阻率适中、电刷运行火花等级低、换向性能好、产品稳定性好、耐磨性能优异、抗电磁干扰，尤其适用于中低功率角磨机电机。

为实现本发明的技术目的，本发明提供一种制备电动工具电机用的电刷材料，包括基体粉料和沥青，其中，所述基体粉料含有石墨烯水溶液。

特别是，本发明所使用的石墨烯水溶液为一种磺化石墨烯分散液，是通过本领域的公知技术制备得到，其具有片层薄，易分散的特点，经高温处理后脱离磺化基团后，具有稳定的导电性及优良的力学性能。

其中，所述石墨烯水溶液中石墨烯成分的重量百分比含量为8-12％。

优选地，所述石墨烯水溶液中石墨烯成分的重量百分比含量为10％

其中，所述包括石墨烯水溶液的基体粉料与粘结剂沥青的重量份配比为：基体粉料94.2-157、沥青18-35。

其中，所述粘结剂沥青的软化点为100-120℃。

其中，所述粘接剂沥青选自煤沥青，优选为高温煤沥青。

其中，所述包括石墨烯水溶液的基体粉料还包括石墨，所述石墨烯水溶液与石墨的重量份配比为：石墨烯水溶液0.2-1、石墨90-140。

优选地，所述石墨烯水溶液与石墨的重量份配比为：石墨烯水溶液0.5-1、石墨90-110。

进一步优选地，所述石墨烯水溶液与石墨的重量份配比为：石墨烯水溶液0.5-0.8、石墨90-100。

更进一步优选地，所述石墨烯水溶液与石墨的重量份配比为：石墨烯水溶液0.5、石墨90-100。

其中，所述包括石墨烯水溶液的基体粉料还包括：碳化硅。

尤其是，所述碳化硅为黑灰色粉末，粒度为200-300目。碳化硅为六方晶体结构物质，具有化学性能稳定、热膨胀系数小、耐磨性能好等优点。

其中，所述石墨烯水溶液、石墨与碳化硅的重量份配比为石墨烯水溶液0.2-1、石墨90-140、碳化硅1-4。

优选地，所述石墨烯水溶液、石墨与碳化硅的重量份配比为石墨烯水溶液0.5-1、石墨90-110、碳化硅2-3。

进一步优选地，所述石墨烯水溶液、石墨与碳化硅的重量份配比为石墨烯水溶液0.5-0.8、石墨90-100、碳化硅2.5-3。

更进一步优选地，所述石墨烯水溶液、石墨与碳化硅的重量份配比为石墨烯水溶液0.5、石墨90-100、碳化硅2.5。

特别是，所述包括石墨烯水溶液的基体粉料还包括：碳纤维粉。