[发明专利]一种电机用石墨烯改性炭/炭电刷的制备方法

权利要求书

1.一种电机用石墨烯改性炭/炭电刷的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一：采用预氧丝毡针刺体作为预制体材料，预制体密度控制在0.12g/cm³-0.30g/cm³；

步骤二：将步骤一中采用的预制体进行炭化处理；

步骤三：将步骤二中处理后的预制体进行化学气相沉积致密，当密度≥1.10g/cm³时转入下道致密工序；

步骤四：将石墨烯通过有机溶剂与树脂按一定比例进行混合稀释，石墨烯含量控制在0.5-1.5wt.％，搅拌均匀，得到浸渍混合物；

步骤五：浸渍、固化、炭化处理：将步骤四中浸渍混合物加压浸入多孔的经过化学气相沉积处理后的炭/炭复合材料坯体内，压力为1.0MPa-5.0MPa下进行浸渍2h-10h，然后进行固化处理，出炉后转炭化炉炭化处理，其炭化温度为800℃-1100℃，保温2h-4h，反复数次，至密度≥1.60g/cm³时转入下道致密工序；

步骤六：将步骤五致密后的炭/炭复合材料坯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；

步骤七：将步骤六高温石墨化处理后的炭/炭复合材料坯体再进行一次石墨烯和树脂混合物浸渍、固化、炭化处理，处理工艺同步骤五；

步骤八：将步骤七出炉的炭/炭复合材料坯体经过机械加工后，制得电机用石墨烯改性炭/炭电刷。

2.如权利要求1所述的一种电机用石墨烯改性炭/炭电刷的制备方法，其特征在于：步骤一中所述的预氧丝毡针刺体布针密度为20针/cm²-60针/cm²。

3.如权利要求1所述的一种电机用石墨烯改性炭/炭电刷的制备方法，其特征在于：步骤二中所述的预氧丝毡炭化处理温度为550℃-700℃，升温速率为2℃/h-20℃/h，保温时间1h-8h。

4.如权利要求1所述的一种电机用石墨烯改性炭/炭电刷的制备方法，其特征在于：步骤三中所述的化学气相沉积致密工艺，升温速率为5℃/h-100℃/h，沉积温度为800℃-1100℃，沉积时间为50h-300h；采用甲烷和丙烷混合气作为碳源气体，其甲烷与丙烷的混合体积比例为1：0.5-4，气体流量为0.5m³/h-5.0m³/h。

5.如权利要求1所述的一种电机用石墨烯改性炭/炭电刷的制备方法，其特征在于：步骤四中所述的树脂包括酚醛树脂、环氧树脂和糠酮树脂，有机溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、十二烷基磺酸钠或二者按任意比的混合物。

6.如权利要求1所述的一种电机用石墨烯改性炭/炭电刷的制备方法，其特征在于：步骤五和步骤七中所述的固化温度为120℃-200℃，炭化升温速度为5℃/h-50℃/h。