專利名稱：納米稀土復(fù)合高耐磨電刷添加劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電刷添加劑及其制備方法，特別是一種用于提高電刷耐磨性和降 低環(huán)火花的納米稀土復(fù)合高耐磨電刷添加劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
電刷是面廣量大的電器耗材元件，統(tǒng)計(jì)國內(nèi)目前年消耗量為12000余噸，市場容 量約50億元。傳統(tǒng)電刷以二硫化鉬和二硫化鎢為潤滑耐磨劑，其存在耐磨性差、環(huán)火花大、 電機(jī)換向器或發(fā)電機(jī)滑環(huán)磨損大的弊端，影響了最終使用壽命，增加了電器設(shè)備維修成本。 國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)和電刷生產(chǎn)企業(yè)十分關(guān)注高使用壽命優(yōu)質(zhì)電刷的開發(fā)，不少新型電刷逐步 投放市場，但由于成本價格高難以讓市場接受。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是解決現(xiàn)有的電刷成本高使用壽命不理想的技術(shù)問 題，本發(fā)明提供一種納米稀土復(fù)合高耐磨電刷添加劑及其制備方法，在電刷生產(chǎn)過程中添 加該添加劑，能增加電刷磁致伸縮功能，電刷磁致伸縮功能增強(qiáng)，則電刷的耐磨性能增加、 電刷使用過程中的環(huán)火花明顯降低、在電動機(jī)或發(fā)電機(jī)的滑環(huán)或換向器表面形成了一層磁 性保護(hù)膜。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種納米稀土復(fù)合高耐磨電刷添加 劑，其由納米稀土氧化物、超細(xì)級的半金屬元素的氧化物和超細(xì)級的過渡元素的氧化物通 過超高溫機(jī)械化學(xué)法復(fù)合而成。作為優(yōu)選，所述的稀土氧化物為氧化釔、氧化鈰、氧化釤、氧化釹、氧化鑭和氧化鐠 中的一種或幾種的混合。作為優(yōu)選，所述的半金屬元素的氧化物為氧化硅或氧化硼或其混合物。作為優(yōu)選，所述的過渡元素的氧化物為氧化鉬、氧化鈷和氧化錳中的一種或幾種 的混合。前述的納米稀土復(fù)合高耐磨電刷添加劑的制備方法，具有如下工藝過程將稀土 經(jīng)過化學(xué)法制備成納米級稀土氧化物，與超細(xì)級的半金屬元素的氧化物和超細(xì)級的過渡元 素的氧化物通過超高溫機(jī)械化學(xué)法復(fù)合，再經(jīng)過高壓解聚機(jī)進(jìn)行解聚分散，用十六烷基三 甲基溴化氨和硅烷類偶聯(lián)劑進(jìn)行濕法改性處理或用十二烷基苯磺酸鈉和鈦酸酯偶聯(lián)劑進(jìn) 行濕法改性處理，再通過噴霧干燥處理和氣流法解聚，得成品。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的納米稀土復(fù)合高耐磨電刷添加劑，生產(chǎn)成本低，由 于采用了稀土、半金屬元素和過渡元素的氧化物的納米或超細(xì)粉體材料，并對粉體做了針 對性的復(fù)合改性工藝，使其能與電刷的主要原材料——碳粉或金屬粉有效的結(jié)合，為電刷 在生產(chǎn)過程中的混粉滲透提供了有效的互融保證。在電刷生產(chǎn)過程中添加此材料能增加電 刷在與電動機(jī)或發(fā)電機(jī)的換向器滑環(huán)接觸時所產(chǎn)生磁致伸縮保護(hù)層，并能有效提高電刷的 耐磨性1200小時，耐磨性能檢測磨損率降低了 30%，電刷所產(chǎn)生的環(huán)火花明顯降低。通過對粉體表面進(jìn)行改性增強(qiáng)了很大的化學(xué)結(jié)合性，生產(chǎn)過程中采用普通機(jī)械混合，該添加劑 就能均勻地分散于電刷的主要材料中。


圖1是本發(fā)明的納米稀土復(fù)合高耐磨電刷添加劑的制備方法的工藝流程圖。圖2是電刷中添加本發(fā)明的納米稀土復(fù)合高耐磨電刷添加劑與電刷中添加二硫 化鉬后電刷耐磨性能檢測圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1取IKg經(jīng)過化學(xué)法制備成的納米稀土氧化物其一次粒徑在20 50nm，二次顆粒 D50 0. 8um左右；納米稀土氧化物為250g氧化釔、250g氧化鑭、250g氧化釹和250g氧化鐠， 將上述納米稀土氧化物與IOOg超細(xì)級氧化硅粉體、50g超細(xì)級氧化鉬粉體、50g超細(xì)級氧化 鈷粉體通過800°C機(jī)械化學(xué)法復(fù)合；再經(jīng)過150Mpa壓力的解聚機(jī)進(jìn)行解聚分散，選用IOOg 十六烷基三甲基溴化氨和60g的硅烷類偶聯(lián)劑進(jìn)行濕法改性處理；再通過350°C噴霧熱干 燥處理和超音速氣流法解聚，得成品。實(shí)施例2取IKg經(jīng)過化學(xué)法制備成的納米級氧化稀土其一次粒徑在20 50nm ；二次顆粒 D50 0. 8um左右；納米稀土氧化物為250g氧化釔、250g氧化鑭、250g氧化鈰和250g氧化 釤，將上述納米稀土氧化物和50g超細(xì)級氧化硅、50g超細(xì)級氧化鉬、50g超細(xì)級氧化鈷、50g 超細(xì)級氧化硼、50g超細(xì)級氧化錳材料通過800°C機(jī)械化學(xué)融融法復(fù)合；再經(jīng)過150Mpa壓力 的解聚機(jī)進(jìn)行解聚分散，選用IOOg十二烷基苯磺酸鈉和60g鈦酸酯偶聯(lián)劑進(jìn)行濕法改性處 理；再通過350°C噴霧熱干燥處理和超音速氣流法解聚，得成品。
權(quán)利要求
1.一種納米稀土復(fù)合高耐磨電刷添加劑，其特征是其由納米稀土氧化物、超細(xì)級的 半金屬元素的氧化物和超細(xì)級的過渡元素的氧化物通過超高溫機(jī)械化學(xué)法復(fù)合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米稀土復(fù)合高耐磨電刷添加劑，其特征是所述的稀土氧 化物為氧化釔、氧化鈰、氧化釤、氧化釹、氧化鑭和氧化鐠中的一種或幾種的混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米稀土復(fù)合高耐磨電刷添加劑，其特征是所述的半金屬 元素的氧化物為氧化硅或氧化硼或其混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米稀土復(fù)合高耐磨電刷添加劑，其特征是所述的過渡元 素的氧化物為氧化鉬、氧化鈷和氧化錳中的一種或幾種的混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的納米稀土復(fù)合高耐磨電刷添加劑的制備方法，其 特征是具有如下工藝過程將稀土經(jīng)過化學(xué)法制備成納米級稀土氧化物，與超細(xì)級的半金 屬元素的氧化物和超細(xì)級的過渡元素的氧化物通過超高溫機(jī)械化學(xué)法復(fù)合，再經(jīng)過高壓解 聚機(jī)進(jìn)行解聚分散，用十六烷基三甲基溴化氨和硅烷類偶聯(lián)劑進(jìn)行濕法改性處理或用十二 烷基苯磺酸鈉和鈦酸酯偶聯(lián)劑進(jìn)行濕法改性處理，再通過噴霧干燥處理和氣流法解聚，得 成品。
全文摘要
本發(fā)明是一種為電刷所提供的納米稀土復(fù)合高耐磨添加劑，其由納米稀土氧化物、超細(xì)級的半金屬元素的氧化物和超細(xì)級的過渡元素的氧化物通過超高溫機(jī)械化學(xué)法復(fù)合而成。在各類電刷生產(chǎn)過程中添加此材料能增加電刷在與電動機(jī)或發(fā)電機(jī)的換向器滑環(huán)接觸時所產(chǎn)生磁致伸縮保護(hù)層，并能有效提高電刷的耐磨性1200小時，耐磨性能檢測磨損率降低了30％，電刷所產(chǎn)生的環(huán)火花明顯降低。再通過對粉體表面進(jìn)行改性增強(qiáng)了很大的化學(xué)結(jié)合性，生產(chǎn)過程中采用普通機(jī)械混合，此材料就能均勻地分散于電刷的主要材料中。
文檔編號H01R39/20GK102142650SQ20101056449
公開日2011年8月3日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者施麗萍 申請人:施麗萍