炭黑在碳素制品工业中的应用

㈢ 炭黑在电机用电刷中的应用

电刷是用于电机的旋转导体，作为导入或导出电流的滑动接触体，过去是用铜丝刷，因其摩擦系数过大，现已不再使用。由于不同电机的性能、作用和使用条件等的差异，要求适应电机用电刷的性能条件也颇为繁多，电刷品种和规格有成千上万，归结起来，宜作电刷的碳石墨材料的主要特性应具有以下特性。

①自润滑性，摩擦系数小。

②耐磨性好，尤其在通电条件下的低磨耗。

③导电性好，由于具有适当的接触电阻(接触电压降)，所以具有良好的换向性能。

④耐热和耐腐蚀性好，不变形和变质。

⑤在高温下不软化、不熔融、不产生火花。

⑥弹性模量小，稳定性好。

电刷种类及特征：按制造电刷的原材料质来分，有碳质电刷、天然石墨质电刷、金属石墨质电刷、合成树脂石墨质电刷和电化石墨质电刷等几个种类。

电刷又可分为整流子用和滑环用两类，直流电机(包括直流发电机和直流电动机)属于前一类，而卷线型感应电动机属于后一类。整流子用的电刷要求有较高的接触电阻，使通过电刷有一定的电压降,这样电机才有较好整流性能也就是有较好的换向性能，炭黑基的电刷电阻率和接触电压降较大，因此适合于此类用途。而滑环用电刷则要求导电性好，因此炭黑基电刷不甚适用。

㈣电器用碳素制品中的应用

(1) 开关触头

开关触头为接触式触头，在电路中起开关作用，用于维电器、断路器、接触器和控制开关电器。触头在电路开关过程中，产生电弧，又受反复机械力作用，故其电气和机械性消耗、接触电阻的变化和触头变形变质均要求最小。在开关过程中触头常会产生粉尘即机械性消耗，故触头硬度要求较高。单用焦炭为原料时接触电阻可满足要求，但易产生粉尘，并用炭黑时产生粉尘较少，综合性能也较好。

为了降低比电阻，在制作电触头材料中，除用碳和人造石墨质外，常常添加银、铜等金属复合材科它与金属石要质电刷的制造相似，此外，还省有将碳石墨浸渍横铜、银和镉等金属作为触头材料的。

(2) 受电弓用滑板和滑块

是一种架线集电用的滑动触头，，滑板宽40mm,长600~ 900mm,每个受电弓电流约500A(DC1500V);而无轨电车上用的集电靴，称滑块;用作移动式起重机的集电器为石墨滑轮。在滑动速度大的情况，如电力机车的碳素滑板，尚未以炭黑为原料，但在滑动速度较小，要求滑动性稳定的高性能用途中，而且接触压力大的情况下，炭黑有使用的价值。

(3)电阻或电热元件

以碳素材料为原料可以制造塔曼管(碳粒发热管)以及各种电阻或电热元件，通常从降低成本出发，应用焦炭基的即可。只有在要求电阻率特高的情况下，才采用炭黑基的材料。