[发明专利]一种铜基氧化石墨烯碳刷及其制备方法

权利要求书

1.一种铜基氧化石墨烯碳刷，其特征在于：该铜基氧化石墨烯碳刷采用铜基氧化石墨烯复合材料制成，所述铜基氧化石墨烯复合材料由重量比为20-25%的骨料和重量比为75-80%的粉料组成；

所述骨料由重量比为70-75%的电解铜粉和重量比为25-30%的锡粉组成；

所述粉料由重量比为40-50%的氧化石墨烯粉、重量比为25-30%的特种石墨粉和重量比为25-30%的炭黑组成。

2.根据权利要求1所述的一种铜基氧化石墨烯碳刷，其特征在于：所述炭黑的纯度为95.5%，粒径为-400目。

3.根据权利要求1所述的一种铜基氧化石墨烯碳刷，其特征在于：所述特种石墨粉的体积密度为1.80g/cm3，电阻率≤8μΩm，抗折强度≥30Mpa，抗压强度≥65Mpa，灰分≤0.30%，粒径为-325目。

4.根据权利要求1所述的一种铜基氧化石墨烯碳刷，其特征在于：所述氧化石墨烯粉的纯度为99.9%，粒径为-325目。

5.根据权利要求1所述的一种铜基氧化石墨烯碳刷，其特征在于：所述锡粉的体积密度为7.28g/cm3，纯度为99.5%，粒径为-200目。

6.根据权利要求1所述的一种铜基氧化石墨烯碳刷，其特征在于：所述电解铜粉的体积密度为8.92×103g/cm3，电阻率为1.694*10-8Ω·m，纯度为99.5%，粒径为-200目。

7.一种制备前述权利要求中任一项所述的铜基氧化石墨烯碳刷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：制备骨料，将电解铜粉和锡粉按重量比配制混匀；

S2：骨料雾化，将S1制备的骨料利用电动力学雾化，其时间为4-10h，冷却速率为105-106K/s，其平均过粒度为过-200目筛；

S3：制备粉料，将氧化石墨烯粉、特种石墨粉和炭黑按重量比配制混匀；

S4：粉料碾磨，将S3制得的粉料利用球磨机进行碾磨，碾磨时间为8-16h，速度为500-700r/min，其平均过粒度为过-325目筛和-400目筛；

S5：脱脂，将S2雾化后的骨料和S4碾磨后的粉料分别放入碱洗溶液中进行超声波脱脂，碱洗溶液温度为65-75℃，浸泡时间为5-10min；

S6：混合，将S5中脱脂后的骨料和粉料按重量比配制混匀；

S7：加压成型，将S6制得的混合料在300-400Mpa压力下进行压制成型，制作电刷坯制品，压制过程中保压10-20min；

S8：一次烧结，将S7制得的电刷坯制品在氩气保护气氛烧结炉中以800-950℃烧结、烧结保温加压时间为10-15min、烧结压强为50-80MPa；

S9：再次烧结，采用放电等离子烧结工艺对S8一次烧结后的电刷制品再次进行烧结，得到铜基氧化石墨烯复合材料制成的电刷。

8.根据权利要求7所述的铜基氧化石墨烯碳刷的制备方法，其特征在于：S6中混合采用湿混机械法，即将骨料与粉料在混料机中以液体为介质进行混合；

其中，所述液体为乙醇。

9.根据权利要求7所述的铜基氧化石墨烯碳刷的制备方法，其特征在于：S9中最高烧结温度为2500℃。