[发明专利]一种高导电石墨滑块及其制备方法

说明书

本发明属于石墨制品技术领域，涉及一种高导电石墨滑块及其制备方法。该高导电石墨滑块由以下质量百分比的原料制成：镀铜石墨粉与镀铜焦粉的混合物69‑99.5%、石墨粉0‑5%、导电炭黑0‑3%、改质沥青或酚醛树脂0‑30%、硬脂酸0.5‑2%。本发明采用镀铜焦粉和镀铜石墨粉的配合使用可以根据需求调节石墨滑块的导电性和耐磨性。

技术领域

本发明属于石墨制品技术领域，涉及一种高导电石墨滑块及其制备方法。

背景技术

高性能的滑动导电材料在电力机车受电弓滑板、发电机、电动机电刷和滑动电触头等电接触领域有广阔的应用前景。滑动导电材料作为一种滑动接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用。滑动导电材料的材质主要有焦炭、石墨、浸脂石墨、金属( 含铜，银) 石墨，在不同的应用场合其强度、硬度等要求也不一样，但是高导电性、高耐磨性是该类型滑块的共同要求。

现有的技术条件下生产的导电滑块主要材质为碳或石墨，这也决定了该类滑块的耐磨性较差，因此人们普遍通过加入复合材料提高来提高其耐磨性。其中，有通过加入沥青、高分子树脂或其他金属等来改善其整体的耐磨性的方式。目前国内最经常使用的材料是石墨-金属复合材料，主要采用传统的粉末冶金方法制备，即将金属粉、石墨粉(焦炭粉)和少量添加元素(如能提高流动烧结性的铅、锡、镍等低熔点金属)混合均匀后烧结而成。但是该方法制得的石墨-金属复合材料中金属相呈独立的岛屿状分布，不利于金属导电性能的发挥，同时不利于改善石墨-金属复合材料的滑动磨损性能。因此，如何获得导电性能良好同时耐磨性良好的滑动导电材料是目前本领域的研究方向。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种同时具有良好的导电性能和耐磨性能的石墨滑块，同时本发明还提供该石墨滑块的制备方法。。

本发明所采用的技术方案为：

一种高导电石墨滑块，由以下质量百分比的原料制成：镀铜石墨粉与镀铜焦粉的混合物69-99.5%、石墨粉0-5%、导电炭黑0-3%、改质沥青或酚醛树脂0-30%、硬脂酸0.5-2%。

进一步优选，高导电石墨滑块由以下质量百分比的原料制成：镀铜石墨粉与镀铜焦粉的混合物75-90%、石墨粉2-5%、导电炭黑2-3%、改质沥青或酚醛树脂5-30%、硬脂酸0.5-2%。

镀铜石墨粉与镀铜焦粉的混合物中镀铜石墨粉与镀铜焦粉的比例为1:0-0:1。

所述镀铜石墨粉中铜含量30-50wt%，粒度100目以下；所述镀铜焦粉中铜含量30-50wt%，粒度100目以下。最佳镀铜石墨粉中铜含量40 wt%，最佳镀铜焦粉中铜含量40wt%。

制备高导电石墨滑块的方法，采用方法A或方法B制得，方法A包括以下步骤：1）将镀铜焦粉、镀铜石墨粉、石墨粉及导电炭黑按比例进行混捏，然后加入改质沥青或酚醛树脂湿混，再加入硬脂酸混捏，出糊料，糊料经过模压或挤压后焙烧，焙烧品加工成需要的外形即得成品；

当原料不含有石墨粉、导电炭黑、改质沥青或酚醛树时采用方法B，方法B包括以下步骤：将镀铜焦粉、镀铜石墨粉及硬脂酸按比例干混，将干混好的干料加入到模具内模压，模压后的生坯进行焙烧，焙烧品加工成需要的外形即得成品。

方法A中，混捏时至少30min，混捏温度150-175℃，加入改质沥青或酚醛树脂湿混时至少30min，加入硬脂酸混捏时至少10min，模压时压强200-300MPa，挤压时压强100 -200MPa，焙烧温度800-1000℃，焙烧时间1-1.5h。

方法B中，干混时1-2h，模压时压强300-400MPa，焙烧温度800-1000℃，焙烧时间1-1.5h。