專利名稱：碳纖維石墨銀基復合材料電刷的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電接觸材料，具體地說是電刷。
背景技術：
電刷是一種電工材料，也是電接觸材料。它作為重要的功能部件，擔負匯流環(集電環)及換向器中的運動部件與固定部件之間電流及信號傳輸，要求電刷材料具有好的導電性、導熱、耐磨性以及一定的強度要求。
電刷作為電機換向器中部件在傳統上對其性能要求比較單一，但隨著電刷應用領域的不斷擴大，特別是用于航天航空器、運載火箭以及信號監控系統上的電刷，具有工作環境惡劣、維護維修困難、性能要求高和使用壽命要求長的特點，傳統的銀(銅)-石墨的導電、強度和耐磨性已經難以滿足使用性能要求。
現有的電刷制造是，將銀粉或銅粉與石墨按比例混合均勻，加入有機粘結劑，經混合、壓制、燒結成型后機加工制成。

發明內容
本發明的目的是提供一種導電、強度和耐磨性最佳配合的碳纖維石墨銀基復合材料電刷。
具體的技術解決方案是碳纖維石墨銀基復合材料電刷，由銀粉、銅粉和石墨按比例混合均勻，壓制成型后，燒結制成，其包括下列重量份的原料400目含銀量為99.99％的銀粉 60-90400目含銅量為99.99％的銅粉 10-30320目含碳量大于99.85％的石墨 5-15鍍銅碳纖維 1-3所述鍍銅碳纖維為碳纖維外表層為銅材料層。
將上述原料混合均勻，在壓力200-300Mpa、時間12-20秒條件下壓制成型。
所述鍍銅碳纖維的長度為0.1-1mm，平均直徑7-8μm，鍍銅厚度為0.5-2μm。
本發明與現有技術相比具有的創新點1)針對航天、航空領域中電刷要求電阻系數小、傳遞信息量大、信號傳輸穩定、耐磨性能好的特點，對電刷材料的組織結構和性能了進行，使碳纖維-銀基復合材料電刷成功應用于航天航空領域測控系統2)利用碳纖維晶體結構特點和在電摩擦磨損過程中獨特作用，將碳纖維加入復合材料電刷中，為提高電刷綜合性能在技術上提供了可靠的保障，同時為雷達、控制微電機的設備結構優化提供了可能，與國產同牌號比較，摩擦磨損性能顯著提高，使用壽命提高2-3倍。
3)通過碳增強體的表面改性，改善碳纖維和石墨在銀基體的分布均勻性，控制碳纖維和石墨加入量、并選擇了最佳壓制、燒結工藝，控制材料密度等過程，在組織上獲得了碳纖維和石墨均勻分別的金屬三維網絡結構，顯著提高了該復合材料電學和力學性能。
4)本發明由于通過控制壓力及壓制時間，即在壓力200-300Mpa、時間12-20秒條件下壓制成型，可達到控制碳纖維倒伏方向，從而降低了電刷的電阻率，電阻率為0.06-0.09μΩ.m，提高了載流密度，并使集電環表面氧化膜，厚度適中、穩定。
具體實施例方式
下面結合實施例，對本發明作進一步地說明。
實施例1碳纖維石墨銀基復合材料電刷包括下列重量份的原料400目含銀量為99.99％的銀粉 60-90400目含銅量為99.99％的銅粉 10-30320目含碳量大于99.85％的石墨 5-15表面鍍銅碳纖維 1-3將上述原料混合均勻，按常規加入有機粘結劑，在壓力200-300Mpa、時間12-20秒條件下壓制成型，再經燒結、機加工得電刷產品。
鍍銅碳纖維為碳纖維外表層為鍍銅材料層。表面鍍銅碳纖維的長度為0.1mm，平均直徑7μm，鍍銅厚度為0.5μm。
實施例2
碳纖維石墨銀基復合材料電刷包括下列重量份的原料400目含銀量為99.99％的銀粉 90400目含銅量為99.99％的銅粉 30320目含碳量大于99.85％的石墨 15表面鍍銅碳纖維 3表面鍍銅碳纖維的長度為0.45mm，平均直徑7.5μm，鍍銅厚度為0.75μm。
其它同實施例1。
實施例3碳纖維石墨銀基復合材料電刷包括下列重量份的原料400目含銀量為99.99％的銀粉 75400目含銅量為99.99％的銅粉 20320目含碳量大于99.85％的石墨8表面鍍銅碳纖維 2表面鍍銅碳纖維的長度為1mm，平均直徑8μm，鍍銅厚度為2μm。
其它同實施例1。
權利要求
1.碳纖維石墨銀基復合材料電刷，由銀粉、銅粉和石墨按比例混合均勻，壓制成型后，燒結制成，其特征在于包括下列重量份的原料400目含銀量為99.99％的銀粉 60-90400目含銅量為99.99％的銅粉 10-30320目含碳量大于99.85％的石墨5-15鍍銅碳纖維 1-3所述鍍銅碳纖維為碳纖維外表層為銅材料層。將上述原料混合均勻，在壓力200-300Mpa、時間12-20秒條件下壓制成型。
2.根據權利要求1所述的碳纖維石墨銀基復合材料電刷，其特征在于所述鍍銅碳纖維的長度為0.1-1mm，平均直徑7-8μm，鍍銅厚度為0.5-2μm。
全文摘要
本發明涉及一種電接觸材料，即電刷。所要解決的問題是提供一種導電、強度和耐磨性最佳配合的碳纖維石墨銀基復合材料電刷。特點是該電刷原料包括銀粉、銅粉、石墨和鍍銅碳纖維。本發明與國產同牌號產品比較，摩擦磨損性能顯著提高，使用壽命提高2－3倍；本發明由于通過控制壓力及壓制時間，達到控制碳纖維倒伏方向，從而降低了電刷的電阻率，提高了載流密度，提高了該復合材料電學(電阻率0.06－0.09μΩ·m)和力學性能；并使集電環表面氧化膜，厚度適中、穩定。
文檔編號B22F3/12GK1874080SQ200610040778
公開日2006年12月6日 申請日期2006年5月27日 優先權日2006年5月27日
發明者王成福, 宗躍, 吳玉程, 王文芳 申請人:合肥工業大學