一种使用稳定的碳块及其制备工艺

文档序号：1282135 发布日期：2020-08-28 浏览：20次 >En<

阅读说明：本技术 一种使用稳定的碳块及其制备工艺 (Carbon block stable in use and preparation process thereof ) 是由张建新庄建平于 2020-05-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种使用稳定的碳块及其制备工艺。碳块主要包含如下原料：石墨粉、粘合剂、云母粉、阻燃粉和润滑剂,其制备方法为：通过分筛组件分筛石墨粉,破碎大颗粒的原料颗粒；混入云母粉和阻燃粉,将混合的原料倒入搅拌装置中,加热搅拌；静置混合的物料,待物料充分冷却后再度对其进行破碎处理,破碎处理后的物料由分筛组件二度分筛；将粘合剂和润滑剂加入分筛后的物料中,再将物料移运至密封焙烧炉内高温煅烧,出炉冷却的物料再经机械加工以制得产品；其具有有效减少碳块在使用过程中出现火花溅射的现象,进而可有效保障碳块的使用稳定性,并保障其正常使用寿命的优点；另外,本发明的制备方法具有碳块制备工艺简单、易于操作的优点。(The invention discloses a carbon block stable in use and a preparation process thereof. The carbon block mainly comprises the following raw materials: graphite powder, adhesive, mica powder, flame retardant powder and lubricant, and the preparation method comprises the following steps: screening the graphite powder by a screening component, and crushing large-particle raw material particles; mixing mica powder and flame retardant powder, pouring the mixed raw materials into a stirring device, heating and stirring; standing the mixed materials, crushing the materials again after the materials are fully cooled, and screening the crushed materials by a screening component for two degrees; adding an adhesive and a lubricant into the sieved material, transferring the material into a sealed roasting furnace for high-temperature calcination, and mechanically processing the discharged and cooled material to obtain a product; the carbon block has the advantages that the phenomenon of spark sputtering in the use process of the carbon block is effectively reduced, the use stability of the carbon block can be effectively guaranteed, and the normal service life of the carbon block is guaranteed; in addition, the preparation method has the advantages of simple carbon block preparation process and easy operation.)

一种使用稳定的碳块及其制备工艺

技术领域

本发明涉及碳刷材料领域，更具体地说，它涉及一种使用稳定的碳块及其制备工艺。

背景技术

碳刷是电动机、发电机或其他旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号的石墨制块体，其俗称为碳块。碳块之所以能作为电机中的重要传导介质，是由于其自身具备极小的摩擦系数且自润滑作用极好，进而可高效地保障电机的正常运转。同时，碳块获取途成本较低且易于更换，故被广泛应用于各大电机设备中使用。

现有公布号为CN1495975A的中国专利为一种碳刷，其提供了一种放热性优良且电刷寿命有所提高的树脂固化型碳刷，树脂固化型碳刷是将填充剂和粘合剂热固化性树脂一起混炼时，添加0.1-3.0含量的脂肪酸酰胺，制得成型的碳刷。

上述中的现有技术存在以下缺陷：普通碳块在使用过程中会频繁磨损于电机的固定端及转动端之间，其极易使碳块与电机组件之间出现火花溅射的现象，进而易影响碳块的使用稳定性，并缩短其正常的使用寿命，故有待改善。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种使用稳定的碳块，其具有可有效减少碳块在使用过程中出现火花溅射的现象，进而可有效保障碳块的使用稳定性，并保障其正常使用寿命的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种使用稳定的碳块的制备工艺，其具有碳块制备工艺简单、易于操作的优点。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种使用稳定的碳块，所述碳块包含有如下重量份的原料：石墨粉20-35份、粘合剂45-70份、云母粉5-12份、阻燃粉6-15份和润滑剂3-8份。

通过采用上述技术方案，由于采用粘合剂提高了碳块内各原料组分之间的粘合程度，进而使碳块成型后的质量可以更为稳定；云母粉用于增加各碳块成品的耐磨性、耐高温性及其内部各原料组分成型时的附着强度，进而有效保障了碳块成型后的使用质量及使用寿命；润滑剂用于降低成品碳块的摩擦系数，同时，其可提高碳块的抗压强度，进而达到延长碳块使用寿命，提高产品外表面光洁度的效果，故其有效减少了碳块在电机内运作时出现火花溅射的现象，并通过减少碳块外表面的划痕保障了其使用的稳定性及正常的使用寿命。

进一步地，所述石墨粉由299石墨粉和FM-50石墨粉组成，299石墨粉和FM-50石墨粉的重量份比值为1:1。

通过采用上述技术方案，两种不同类型的石墨粉均具备高结晶度、高纯度的特性，其在同样的使用环境下，相较于普通的单一石墨粉具有更佳的耐高温性和自润滑性，进而可有效保障成品碳块的使用质量及其稳定性。

进一步地，所述粘合剂由T999胶剂粉和沥青组成，T999胶剂粉和沥青的重量份比值为1.2:1。

通过采用上述技术方案，T999胶剂粉具有快速粘结各原料的特性，而沥青本身即是一种高粘度的有机胶凝材料，二者相互配合后可提高个原料的粘结牢固度及粘稠度，进而使成品的碳块在成型过程中具备更强的可塑性，其极大地提高了成品碳块的质量稳定性。

进一步地，所述润滑剂为二硫化钨。

通过采用上述技术方案，二硫化钨作为润滑剂使用时，其相较于二硫化钼等普通润滑剂，具有更高的应用稳定性及强度，其可极大地提高成品碳块外表面的光滑度，进而减少碳块与外物相抵时的摩擦系数，并提高碳块的抗压强度，达到了有效保障碳块使用质量及使用寿命的效果。

为实现上述第二个目的，本发明提供了一种使用稳定的碳块的制备工艺，包括以下步骤：

S100、预处理，通过分筛组件分筛石墨粉，对于大颗粒的原料进行破碎处理；混入云母粉和阻燃粉，将混合的原料倒入搅拌装置中，加热搅拌；

S200、冷却后再加工，静置混合的物料，待物料充分冷却后再度对其进行破碎处理，破碎处理后的物料由分筛组件二度分筛；

S300、混料后高温煅烧，将粘合剂和润滑剂加入分筛后的物料中，再将物料移运至密封焙烧炉内高温煅烧，出炉冷却的物料再经机械加工以制得产品。

通过采用上述技术方案，其可使操作人员较为简易、快捷，且可复制化的制得一定量质量稳定且使用寿命有保障的碳块。

进一步地，所述步骤S100中，物料加热搅拌时的温度需控制在100-250℃。

通过采用上述技术方案，在100-250℃的温度区间可有效保障原料的混匀充分度，并可通过升温的方式使原料颗粒快速结合，以提高后续生产的时效。

进一步地，所述步骤S100中，物料加热搅拌的时间至少超过1h。

通过采用上述技术方案，充分长时间的加热搅拌，可保障物料的结合程度，减少颗粒游离现象，进而可保障原料制成碳块的质量稳定性。

进一步地，所述步骤S200中，分筛组件对物料二次分筛的标准的为120-180目。

通过采用上述技术方案，二次分筛的标准可有效过滤一部分直径较大的原料颗粒，其使所有的原料颗粒在制备过程中呈质地均匀的状态，进而可有效保障原料成型后的外表面光洁度及其质量稳定性。

进一步地，所述步骤S300中，物料在密封焙烧铝内的煅烧温度需控制在2200-3500℃。

通过采用上述技术方案，限定煅烧温度的高低峰值，可有效减少产品锻造时出现质量不一的现象，进而有效保障了所有成品碳块的质量稳定性和统一性。

进一步地，所述步骤S300中，物料在高温焙烧炉内的煅烧时间为6-8h，且煅烧过程必须连续进行。

通过采用上述技术方案，限定煅烧时间可进一步保障产品碳块的成型质量，持续性进行的煅烧过程可有效保障碳块出炉后的稳定性及外表面光洁度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

第一、由于采用粘合剂提高了碳块内各原料组分之间的粘合程度，进而使碳块成型后的质量可以更为稳定；云母粉用于增加各碳块成品的耐磨性、耐高温性及其内部各原料组分成型时的附着强度，进而有效保障了碳块成型后的使用质量及使用寿命；润滑剂用于降低成品碳块的摩擦系数，同时，其可提高碳块的抗压强度，进而达到延长碳块使用寿命，提高产品外表面光洁度的效果，故其有效减少了碳块在电机内运作时出现火花溅射的现象，并通过减少碳块外表面的划痕保障了其使用的稳定性及正常的使用寿命。

第二、本方明的制备方法流程明确、操作简单，其便于操作人员可复制化的制得一定量质量稳定且使用寿命有保障的碳块。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例

表一碳块内各原料配比份数

实施例1(采用配比1)

S100、预处理，通过分筛器分筛石墨粉，挑拣出大颗粒的石墨粉，通过重物敲击的方式对其破碎处理，之后再以分筛器分筛；混入云母粉和阻燃粉，将混合的原料倒入搅拌装置中，将温度升至175℃，搅拌1.5h。

S200、冷却后再加工，静置升温搅拌后的物料，待物料充分冷却后再度对其进行破碎处理，破碎处理后的物料由分筛器进行二度分筛，分筛标准为150目。

S300、混料后高温煅烧，将粘合剂和润滑剂加入分筛后的物料中，再将物料移运至密封焙烧炉内，煅烧的温度为2800℃，煅烧时间为7h，中间连续煅烧无中止现象；出炉冷却的物料再经机械加工以制得产品。