close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY2854

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2854
(13)
C1
6
(51) C 08L 67/02,
(12)
C 08K 3/04,
H 01R 39/20
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЩЕТОЧНОГО МАТЕРИАЛА
(21) Номер заявки: 960392
(22) 1996.07.26
(46) 1999.06.30
(71) Заявитель: Институт радиационных физикохимических проблем НАН Беларуси (BY)
(72) Авторы: Якимцов В.П., Лобасенок В.А.,
Николаев В.А., Капустина И.Б. (BY)
(73) Патентообладатель: Институт
радиационных
физико-химических проблем НАН Беларуси
(BY)
(57)
Композиция для электрощеточного материала, содержащая порошок графита и полиэфирное связующее,
отличающаяся тем, что она содержит порошок графита с размером частиц 5 - 15 мкм, а в качестве полиэфирного связующего полиэтилентерефталат при следующем соотношении компонентов, об.%:
порошок графита
79,9 - 88,3
полиэтилентерефталат
11,7 - 20,1.
(56)
1. SU 551347 А, МПК2 C08K 3/04, 1977.
2. EP 0212666 А2, МПК4 H01R 39/20, 1987 (прототип).
3. SU 826469, МПК4 H01K 39/20, 1981.
Изобретение относится к композиционным материалам на основе графита и полимерного связующего и
может быть использовано в электротехнике, например при изготовлении элементов скользящего контакта и
токопроводящих подшипников скольжения в электроприборных узлах трения, при изготовлении щеток для
коммутационных устройств и различных электрических машин.
Известна композиция c большим содержанием графитового порошка (более 80 %), а в качестве связующего она включает термореактивную феноло-формальдегидную смолу [1].
Однако материал, полученный на основе такой композиции, обладает большой пористостью и недостаточно высокой прочностью после отжига и графитации. Кроме того, феноло-формальдегидная смола является токсичным продуктом, а при ее отверждении наблюдается большая линейная усадка (18-35 %).
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является композиция для
электрощеточного материала, содержащая порошок интеркалированного связующего, в качестве которого
может быть как термореактивный, так термопластичный полимер, в том числе и полиэфир [2].
Недостатком известной композиции является сложность ее приготовления, требующего создания инертной
среды и высоких температур. Кроме того, полученный электрощеточный материал, обладающий повышенной
электрической проводимостью и низким удельным сопротивлением, в то же время имеет невысокие антифрикционные свойства и механическую прочность.
Задача изобретения - упрощение процесса получения композиции, повышение механической прочности и
антифрикционных свойств электрощеточного материала.
Поставленная задача достигается тем, что композиция, содержащая порошок графита и полиэфирное связующее, содержит порошок графита с размером частиц 5-15 мкм, а в качестве полиэфирного связующего полиэтилентерефталат при связующем соотношении компонентов, об. %:
порошок графита
79,9-88,3
полиэтилентерефталат
11,7-20,1.
1
BY 2854 C1
Применение полиэтилентерефталата (ПЭТФ) в сочетании с обычным, а не интеркалированным (с металлическими частицами) графитовым порошком в предлагаемом соотношении позволяет существенно упростить процесс получения композиции и повысить эксплуатационные характеристики материала, поскольку
для ее приготовления не требуется создание инертной среды и высоких температур (500-1000°С). С другой
стороны, ПЭТФ, имеющий низкую линейную усадку (1,2-1,5 %, и достаточно высокую стабильность вязкости расплава, при переработке легко заполняет все поры и трещины графитового порошка и прочно связывает его частицы, создавая однородную и непроницаемую структуру. В значительной мере этому способствует
и то, что частицы графитового порошка имеют узкий интервал распределения по размерам и небольшие их
значения, 5-15 мкм. В этом случае процесс усадки связующего происходит равномерно, не вызывая образование микротрещин в готовом образце. А это, с учетом высокой прочности и износостойкости ПЭТФ и хорошей теплопроводности и антифрикционных свойств графитового порошка в предлагаемых соотношениях,
приводит к значительному улучшению эксплуатационных характеристик.
При содержании ПЭТФ ниже предлагаемого предела его становится недостаточно, чтобы связать частицы
графитового порошка, и получаемый материал имеет низкую прочность. Введение ПЭТФ выше 20 % - вызывает снижение электропроводности и антифрикционных свойств.
Для приготовления композиции используют гранулированный ПЭТФ (ТУ РБ 03301552-001-95) и графитовый порошок марки ГМЗ, с размерами частиц 5-15 мкм.
Композицию получают путем тщательного смешивания ПЭТФ с порошком графита при температуре
250-260 °С. Из полученной смеси прессуют заготовки изделий при давлении 100-110 МПа и температуре
250-265 °С.
Пример 1. ПЭТФ (11,7 об. %) смешивают с 88,3 об. % графитового порошка с размерами частиц 5-15
мкм при температуре 255 °С и прессуют изделия при давлении 100 МПа и температуре 255 °С.
Пример 2. 15,5 об. % ПЭТФ смешивают с 84,5 об. % графитового порошка при температуре 260 °С, а изделия прессуют при давлении 110 МПа и температуре 260 °С.
Пример 3. То же, что и в примере 2, только берут 20,1 об. % ПЭТФ и 79,9 об. % графитового порошка
дисперсностью 5-15 мкм.
В таблице приведены свойства электрощеточного материала, полученного на основе предлагаемой композиции. Для сравнения в качестве базового объекта приведены свойства известного материала, полученного
в об. % на основе политетрафторэтилена (27,5-55,5) и графита (30,0-50,0), покрытого слоем химически осажденного олова (1,5-2,5) и подслоем электрически наращенной меди (10) [3].
Пример
1
2
3
Известный
Содержание
ПЭТФ мас. %
11,7
15,5
20,1
Удельное объемное электросопротивление, ом. см
0,009
0,015
0,018
0,01-0,03
Прочность на
Коэффициент Водопоглосжатие, МПа
трения
щение %
50,6
0,16
0,05
53,8
0,14
0,02
55,2
0,13
0,02
33,0-37,0
0,11-0,12
Использование ПЭТФ в сочетании с графитовым порошком, имеющим размеры частиц 5-15 мкм, позволяет достичь комплексного улучшения эксплуатационных характеристик электрощеточного материала: механическая
прочность повысилась в 1,5 раза, а удельное объемное электрическое сопротивление снизилось 20-30 % по
сравнению с известным. Кроме того, материал, полученный на основе предлагаемой композиции, отличается
низким водопоглощением, высокой стабильностью размеров при переменной влажности и повышенной износостойкостью.
Применение предлагаемой композиции позволяет также получать электрощеточный материал на простой, экологически чистой и безотходной технологии.
Таким образом, комплексное улучшение свойств материала и упрощение технологии его получения
даст возможность повысить надежность и срок эксплуатации изделий, изготовленных из предлагаемой композиции.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
2
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
106 Кб
Теги
патент, by2854
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа