專利名稱：電機用整流子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機用整流子，特別是一種電機用整流子與電刷的接觸部 的材料組成，屬于材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電機用整流子被分成多個部分與電刷接觸滑動，由此使得電流從電源供給 到纏繞著線圈的電機轉(zhuǎn)子上，完成電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。通過該電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)向 外輸出動力。整流子一般由銅制成，整流子和電刷相互配合使用，如果電刷為 硬度較小的材料制成，則電刷的磨耗嚴(yán)重，壽命較短，后來加入硬度較高的無 定形碳材料制成電刷，從而提高其耐磨性。但是，因為由碳材料制成的接觸部 與銅制的接觸部相比，硬度較低且機械強度較差，所以其接觸部的磨耗速度變 快，整流子和電刷的壽命變短。用于接觸部的碳材料雖然可以用比天然石墨硬 度高的人造石墨來嘗試著延長接觸部的壽命，但因為人造石墨比天然石墨要貴，
會導(dǎo)致成本上升。于是，中國專利申請整流子(專利申請?zhí)?00410088386.2) 提供一種使用于燃料泵的整流子，它可以較低成本制造且耐磨耗性優(yōu)良。它的 整流子中至少與刷子的接觸部包括以焦炭為主成分的填料、結(jié)合劑，所述結(jié) 合劑被炭化。這種整流子在一定的程度上解決了整流子和電刷配合使用的壽命 問題，但其電阻率不夠理想，同時其耐磨性能還有待提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問題，提供了一種電阻率低、摩擦系 數(shù)低，配合電刷使用壽命長的電機用整流子。
本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案解決的
一種電機用整流子，至少與電刷的接觸部包括以焦炭為主成份的填料中含
有粘結(jié)劑、碳纖維、金屬磷酸鹽，所述粘結(jié)劑被炭化，其特征在于填料中還添加
有碳纖維和金屬磷酸鹽。本發(fā)明添加了金屬磷酸鹽和碳纖維優(yōu)化了電機整流子的 結(jié)構(gòu)，它和通用的碳質(zhì)電刷配合使用壽命更長。由于加入了碳纖維，加強了整流
子機械強度的同時改變了其導(dǎo)電率，試驗測定在添加3%的碳纖維時磨損下降 30%左右，若采用與整流子相同材質(zhì)的電刷還可使它們相互配合的壽命更長。本 發(fā)明所述材料部分為與電刷的接觸部，其余部分可以和這部分的材料相同，也可 以采用常規(guī)的整流子材料制作。本發(fā)明所述碳纖維為普通市售的粗細在0.3cm以 下的碳纖維。
作為優(yōu)選，所述填料中焦炭的重量在35%-80%之間，所述碳纖維重量在 3-6%之間，金屬磷酸鹽重量在1-2%之間，其它成分為石墨和粘結(jié)劑；所述的石 墨為天然石墨與人造石墨兩者任意一種或是它們?nèi)我獗壤幕旌衔?。上述的組 成均為占填料總量的百分重量，所述的金屬磷酸鹽為磷酸鋁、磷酸銅、磷酸鉀 等。所述的粘結(jié)劑為普通的樹脂類粘結(jié)劑如酚醛樹脂等。
作為優(yōu)選，所述的碳纖維重量含量為總填料量的4-5。/c。所述碳纖維含量的 控制對于整流子的壽命和導(dǎo)電率影響較大。 作為優(yōu)選，所述的金屬磷酸鹽為磷酸鋁。
所述的粘結(jié)劑被炭化是指粘結(jié)劑在高溫條件下被燒結(jié)，高溫一般是IOOO'C左 右，本發(fā)明優(yōu)選900-1100'C,還原氣氛下燒結(jié)炭化。
本發(fā)明主要是添加了磷酸鹽和碳纖維，使得本發(fā)明所述整流子的壽命和整流 性能得到了較大提高。
因此，本發(fā)明具有壽命長、導(dǎo)電率高等特點。
具體實施例方式
下面通過具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
實施例1: 一種電機用整流子，它整體用以下料制成焦炭350g，碳纖維30g，
磷酸銅10g，人造石墨500g，天然石墨卯g，酚醛樹脂20g。混合后初步定型，
在氮氣中，iooo r的條件下進行燒結(jié)，從而使粘結(jié)劑炭化。通過以焦炭為主成
分，整流子整體電阻變高，整流性能得到提高。除此之外，因為焦炭的粒子較硬， 電刷和整流子接觸的面一直保持為一定的面狀態(tài)，所以磨耗小，滑動穩(wěn)定并可長 時間地維持高效率。同時本發(fā)明還添加了磷酸銅使整流子接觸部中填料的結(jié)合性 能大大提高，所得整流子使用時的穩(wěn)定性也有所提高，本發(fā)明加入的碳纖維在調(diào) 整整流子的導(dǎo)電率的同時還很大程度上提高了整流子接觸部的硬度和耐磨性能， 并降低了其摩擦因數(shù)。
實施例2: —種電機用整流子，它的與電刷接觸部所用的填料是焦炭550g， 碳纖維40g，磷酸鉀15g，人造石墨350g，酚醛樹脂40g。整流子的其它部分為 銅制成。將整流子與電刷的接觸部所用材料混合后初步定型，在氮氣中，900'C的 條件下進行燒結(jié)，從而使粘結(jié)劑炭化。通過以焦炭為主成分，整流子整體電阻變 高，整流性能得到提高。除此之外，因為焦炭的粒子較硬，電刷和整流子接觸的 面一直保持為一定的面狀態(tài)，所以磨耗小，滑動穩(wěn)定并可長時間地維持高效率。 同時本發(fā)明還添加了磷酸鉀使整流子接觸部中填料的結(jié)合性能大大提高，所得的 整流子使用時的穩(wěn)定性也有所提高，本發(fā)明加入的碳纖維在調(diào)整鎮(zhèn)流子的導(dǎo)電率 的同時還很大程度的提高了整流子接觸部的硬度和耐磨性能，并降低了其摩擦因
似，數(shù)。
實施例3: —種電機用整流子，它與電刷接觸的部份制作時采用的填料是焦炭 800g，碳纖維60g，磷酸鋁20g，天然石墨卯g，酚醛樹脂30g。整流子其它部分 采用常規(guī)方法制造。將制造整流子與電刷接觸部用的填料混合后初步定型，在氮 氣中、1100 'C的條件下進行燒結(jié)，從而使粘結(jié)劑炭化。通過以焦炭為主成分， 整流子整體電阻變高，整流性能得到提高。除此之外，因為焦炭的粒子較硬，電 刷和整流子接觸的面一直保持為一定的面狀態(tài)，所以磨耗小，滑動穩(wěn)定并可長時
間地維持高效率。同時本發(fā)明添加的磷酸鋁使整流子與電刷接觸部中填料的結(jié)合 性能大大提高，所得的整流子使用時的穩(wěn)定性也有所提高，本發(fā)明加入的碳纖維 在調(diào)整整流子的導(dǎo)電率的同時，還很大程度地提高了整流子接觸都的硬度和耐磨 性能，并降低了其摩擦因數(shù)。
實施例4:與實施例3不同在于所述的填料是焦炭800g，碳纖維50g，磷酸鋁 20g，天然石墨卯g，酚醛樹脂40g。
實施例5:與實施例3不同在于所述的填料是焦炭800g，碳纖維45g，磷酸 鋁20g,天然石墨90g，酚醛樹脂45g。
權(quán)利要求
1、一種電機用整流子，至少與電刷的接觸部包括以焦炭為主成份的填料中含有粘結(jié)劑，所述粘結(jié)劑被炭化，其特征在于填料中還添加有碳纖維和金屬磷酸鹽。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電機用整流子，其特征在于所述填料中各成份的重量百分比是焦炭3 5%-80%，碳纖維3-6%，金屬磷酸鹽1-2%，其它成份為石 墨和粘結(jié)劑；所述的石墨為天然石墨與人造石墨兩者任意一種或者它們的混合 物。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電機用整流子，其特征在于所述的碳纖維重量 含量為總填料量的4-5%。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機用整流子，其特征在于所述的金屬磷酸鹽為磷 酸鋁。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電機用整流子，其特征在于所述的金屬磷酸鹽 為磷酸鋁。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電機用整流子，特別是一種電機用整流子與電刷的接觸部的材料組成，屬于材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。與電刷的接觸部包括以焦炭為主成分的填料中含有粘結(jié)劑、碳纖維、金屬磷酸鹽，所述粘結(jié)劑被炭化，其特征在于填料中還添加有碳纖維和金屬磷酸鹽。它電阻率低、摩擦系數(shù)低，配合電刷使用壽命長，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的電阻率不夠理想，耐磨性能不高等問題。
文檔編號H01R39/00GK101114752SQ20061005267
公開日2008年1月30日 申請日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者崔同磊, 王松偉 申請人:許曉華