跑步机电机用电刷的制备方法及由该方法制备的电刷.pdf

本发明公开了一种跑步机电机用电刷的制备方法及由该方法制备的电刷，该电机用电刷的组成材料属于材料科学领域，电刷的制备方法包括首先将石墨、碳黑、添加剂、粘结剂、固化剂在加热条件下混合均匀，并粉碎后置于模具中，压制成型，然后在进行固化处理、切割、磨削、转孔、添线而成，本发明方法制备的跑步机电机用电刷在使用过程中噪音低、电阻低、换向性能好、抗干扰能力强及使用寿命长，更重要的是具有高耐磨性，噪音低、火花等级低、空载时无火花，产品稳定性好。

权利要求书1.  一种跑步机电机用电刷的制备方法，包括如下顺序进行的步骤： 1）在加热条件下，将原料天然石墨、人造石墨、膨胀石墨、碳黑、添加剂、 固化剂混合均匀，制得预混料； 2）将原料粘结剂与溶剂丙酮混合，溶解、混合均匀，制得粘结剂溶液； 3）将预混料与粘结剂溶液混合均匀后，放置，制得电刷原料混合物； 4）对电刷原料混合物依次进行烘干处理、破碎处理，制得电刷材料混合物 粉末状； 5）对电刷材料混合物粉末进行压制处理，制得电刷粗坯； 6）将电刷粗坯进行固化处理，制得电刷坯料； 7）将固化处理后的电刷坯料进行切割、磨削、转孔、添线即得。 2.  如权利要求1所述的制备方法，其特征是步骤1）、步骤2）中所述原料天然 石墨、人造石墨、膨胀石墨、碳黑、添加剂、固化剂、粘结剂的重量份配比为： 天然石墨25-55、人造石墨30-70、膨胀石墨1-10、碳黑5-15、添加剂0.5-4.0、 固化剂0.5-3、粘结剂15-30。 3.  如权利要求2所述的制备方法，其特征是所述原料的重量份配比优选为：天 然石墨30-50、人造石墨40-60、膨胀石墨3-5、碳黑8-13、添加剂1.5-3.5、固化 剂1-2、粘结剂20-28。 4.  如权利要求1-3任一所述的制备方法，其特征是所述添加剂选择二硫化钼和 石蜡。 5.  如权利要求4所述的制备方法，其特征是所述固化剂选择环氧树脂固化剂。 6.  如权利要求1-3任一所述的制备方法，其特征是所述粘结剂选择环氧树脂或 酚醛树脂。 7.  如权利要求1所述的制备方法，其特征是步骤4）中所述烘干处理的温度为 80-100℃。 8.  如权利要求1所述的制备方法，其特征是步骤5）中在所述压制处理过程中 控制电刷坯料的体积密度为1.62-1.66g/cm3。 9.  如权利要求1所述的制备方法，其特征是步骤6）中所述固化处理的温度为 160-180℃。 10.  一种跑步机电机用电刷，其特征是按照如权利要求1-9任一所述方法制备而 成。

说明书跑步机电机用电刷的制备方法及由该方法制备的电刷
技术领域
本发明涉及电机用电刷，特别是涉及一种跑步机电机用电刷及其制备方法， 属于电机领域。并广泛使用在医疗行业、健身器材行业、体育行业以及家用跑步 机电机上。
背景技术
电机电刷是电动机或发电机等旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能 量或信号的装置。又称碳刷。碳刷一般是纯碳加凝固剂制成，外型一般是方块， 卡在金属支架上，里面有弹簧把它紧压在转轴上，是与运动件作滑动接触而形成 电连接的一种导电部件。碳刷的样子有点像擦铅笔的橡皮条那样，顶上有导线引 出。体积有大有小。碳刷是一种用于换向器或滑环上，作为导入导出电流的滑动 接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用。它的导电，导热以及润滑性能良好， 并具有一定的机械强度和换向性火花的本能。几乎所有的直流电机以及换向式电 机都使用电刷，它是电机的重要组成部件。
电刷按材质的软硬可分为软质电刷，中硬质电刷和硬质电刷；按电刷的使用 对象可分为汽轮发电机用电刷，轧钢电机用电刷，牵引电机用电刷，汽车拖拉机 用电刷，电动工具用电刷，飞机电机用电等；按电刷的颜色分为黑色电刷(用纯 碳石墨材料制成)和有色电刷(用铜等金属材料和石墨制成)；按电刷材料的不 同，可分为：（1）石墨电刷。（2）电化石墨电刷。（3）金属石墨电刷。
电刷产品材质主要有电化石墨，浸脂石墨，金属（含铜，银）石墨。我国行 业推荐标准《JB/T4003-2001电机用电刷》中把电刷分为四大类：石墨电刷、电 化石墨电刷、树脂粘合石墨电刷、金属石墨电刷。电刷广泛适用于各种交直流发 电机、同步电动机、电瓶直流电动机、吊车电机集电环、各型电焊机等等。随着 科学技术的发展，电机的种类和使用的工况条件越来越多样化，因而需要有各种 不同品级的电刷来满足这些要求，故电刷的种类也随着电机工业的发展而越来越 多。人们为了使用和管理上的方便，对众多的电刷进行了分类。
现有技术中，一般采用碳、石墨粉体为基料，并以树脂为粘接材料，经混捏、 磨粉、成型及固化来制造电刷，如专利号为200610052676的中国发明专利公开 了一种电机用的电刷，电刷的组成材料由镀铜的复合粉颗粒和碳纤维、外层碳粉、 外层粘结剂压延而成，其中所述的复合粉颗粒的组成为(重量份)：碳粉65-79， 粘结剂0.5-10，合金元素1.5-11；所述镀铜的为10-35；所述的碳纤维为0.3-0.9； 所述的外层碳粉为10-18；所述的外层粘结剂为0.3-6；其中的粘结剂为酚醛树 脂和环氧树脂的混合物，该专利制备的电刷的耐磨性好、电阻率低。
又如专利号为97106640.X的发明专利公开了一种电机用电刷及其制备方 法，该电机电刷由镀铜或银的石墨粉或碳粉、碳质粉或/和金属粉末、粘结剂组 成，镀铜或银的石墨粉或碳粉的含量为10-100%，碳质粉或金属粉末或者两者混 合后的含量为0-90%，根据上述两种含量，粘结剂的含量为0-20%。制造工艺为： 首先将各组分混合搅拌，然后压制，再烧结，再一次压制，最后进行成型加工。 该发明的电机用电刷在汽车、航空、电气的电机行业具有很强的实用价值。
跑步机电机用交流电机因其体积小、转速高的特点，通过要求电刷具备换向 性能好、耐磨性能优、使用寿命长、环保、抗干扰强等优点；此外，由于跑步机 电机的换向要求苛刻，要求电刷的换向性要好，抑制火花要求高等特点。然而， 一般的电刷使用性能较差，稳定性不好，电刷单位压力过高，电阻大、硬度高， 现有跑步机电机用电刷普遍噪音大、抑制火花能力差，导致跑步机电机用电刷的 磨损加剧，单位压力过小，接触不稳定，换向性能差，容易出现机械火花。特别 是耐磨性差、换向性能差、抗干扰能力差，常无法满足电机对电刷的各种要求。
发明内容
本发明的首要目的是针对上述现有技术存在的问题提供一种跑步机电机用 电刷及其制备方法，本发明的电机用电刷电阻率低、耐磨性好、换向性能好、抗 干扰能力强及使用寿命长，更重要的是具有高耐磨性，噪音低、火花等级低、空 载时无火花，产品稳定性好。
为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种跑步机电机用电刷的制备方 法，包括
1）在加热条件下，将原料天然石墨、人造石墨、膨胀石墨、碳黑、添加剂、 固化剂混合均匀，制得预混料；
2）将原料粘结剂与溶剂丙酮混合，溶解、混合均匀，制得粘结剂溶液；
3）将预混料与粘结剂溶液混合均匀后，放置，制得电刷原料混合物；
4）对电刷原料混合物依次进行烘干处理、破碎处理，制得电刷材料混合物 粉末状；
5）对电刷材料混合物粉末进行压制处理，制得电刷粗坯；
6）将电刷粗坯进行烘干固化处理，制得电刷坯料；
7）将固化处理后的电刷坯料进行切割、磨削、转孔、添线即得。
其中，步骤1）、步骤2）中所述原料天然石墨、人造石墨、膨胀石墨、碳黑、 添加剂、固化剂、粘结剂的重量份配比为：天然石墨25-55、人造石墨30-70、 膨胀石墨1-10、碳黑5-15、添加剂0.5-4.0、固化剂0.5-3、粘结剂15-30。
特别是，所述原料的重量份配比优选为：天然石墨30-50、人造石墨40-60、 膨胀石墨3-5、碳黑8-13、添加剂1.5-3.5、固化剂1-2、粘结剂20-28。
尤其是，所述天然石墨的粒度为200-300目，碳含量≥99%，灰份≤1%；所述 人造石墨的粒度为200-300目，碳含量≥99%，灰份≤1%，水份≤1%；所述膨胀 石墨的粒度为200-300目，碳含量≥99%，灰份≤1%，水份≤1%；所述碳黑的粒 度为100-120目。
其中，所述添加剂选择二硫化钼和石蜡。添加剂二硫化钼和石蜡具有优良的 摩擦性能，摩擦系数较低，抗压强度大。
特别是，所述二硫化钼和石蜡的重量份配比为1：1-2.1，优选为1：1.3-2。
尤其是，所述添加剂的平均粒径为200-300目，优选为200目，二硫化钼具 有优良的摩擦性能，摩擦系数较低，抗压强度大。
尤其是，所述石蜡的熔点为52-60℃。石蜡具有相溶性好、换向性能好、 抑制火花性能强。
其中，所述固化剂选择环氧树脂固化剂。
特别是，所述环氧树脂固化剂选择环氧树脂潜伏型固化剂。
尤其是，所述环氧树脂潜伏性固化剂选择改性脂肪族胺类、芳香族二胺类双 氰胺类、咪唑类有机酸酐类、有机酰肼类、路易斯酸或微胶囊类环氧树脂潜伏性 固化剂。
特别是，所述环氧树脂潜伏性固化剂己二酸二酰肼与T-31固化剂，优选为 T-31固化剂。
尤其是，所述T-31固化剂是一种性能综合的酚醛胺(PAA)环氧固化剂，浅棕 色透明黏性液体，密度(20℃)1.08～1.09g/cm³。胺值460～550mgKOH/g。 折射率1.5250～1.5300。闪点（开杯）75℃。黏度（25℃）1000～1300mPa.s。
其中，所述粘结剂选择环氧树脂、酚醛树脂，优选为环氧树脂。
特别是，所述环氧树脂为缩水甘油醚型环氧树脂。
尤其是，所述环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂中的双酚A型环氧树脂。
特别是，所述环氧树脂的环氧值为0.25-0.45。
尤其是，所述环氧树脂选择由二酚基丙烷与环氧氯丙烷缩聚而成的缩水甘油 醚类环氧树脂。
本发明的天然石墨具有质量轻、导电、导热、润滑性能好、机械加工性能优 良等特点，特别是选用鳞片石墨，其平均粒径为300目，碳含量≥99%，灰份≤ 1%；人造石墨具有耐磨性能好、内部结构均匀、石墨化程度高、灰份少等特点， 其平均粒径为200目，碳含量≥99%，灰份≤1%，水份≤1%；所述膨胀石墨具有 体积密度小、使材料制密性好、后期运行时抑制火花，其平均粒径为200目，碳 含量≥99%，灰份≤1%，水份≤1%，膨胀石墨材质软，耐磨损，增强了电刷的耐 磨性能、抗干扰性能及换向性能，与换向器接触时火花小；粘结剂环氧树脂 在电刷制备过程中，通过高温固化，树脂中活性基团开链并与石墨及添加剂成分 中的基团链接起来，各种材料结构黏结在一起，使材料结构更致密、性能稳定， 起到黏结剂的作用。
其中，步骤1）中所述加热条件的温度为120-200℃，优选为150-170℃；加 热使原料中水分、灰分等的杂质去除，确保原料中的水分含量<0.5%。
特别是，步骤1）中通过搅拌将原料混合均匀，搅拌时间为1-2.5h，优选为 1.5-2h。
尤其是，步骤1）还包括将混合均匀的物料冷却至40℃以下，备用。
其中，步骤2）中所述粘结剂与溶剂丙酮的重量份配比为1：1.5-1.8，优选为 1：1.6-1.75。
特别是，步骤3）中通过搅拌将所述预混料与粘结剂溶液混合均匀，搅拌时 间为1-2.0h，优选为1.0-1.5h。
特别是，还包括将混合均匀的预混料与粘结剂溶液放置至少24h，挥发溶剂 丙酮。
其中，步骤4）中所述烘干处理的稳定为80-100℃，优选为85-95℃；烘干 时间为8-12h；所述电刷材料混合物粉末的粒度≤80目。
其中，步骤5）中所述的压制成型过程中控制电刷粗坯的体积密度为1.62-1.66 g/cm3。
其中，步骤6）中所述固化处理的温度为180-200℃；固化处理时间为7-10h。
特别是，首先将电刷粗坯的温度在5-6h内升温至160-180℃，然后在温度为 160-180℃下保持2-4h。
尤其是，升温速率为20-32℃/h，优选为22.5-32℃/h。
本发明的跑步机电机用电刷具有以下优点：
1、本发明的跑步机电机用电刷的制备过程中原料添加合理，加入树脂作为 粘结剂，制备的电机用电刷耐磨性能优、噪音低、使用寿命长、环保、抗干扰强， 耐磨性能提高20%以上，本发明的电刷使用过程的噪音低，噪音低至60-67分贝。
2、本发明的电机用电刷中使用二硫化钼，电机换向性能好，稳定性高，抗 干扰强以及能在各种环境中保护电刷性能不受影响。
3、本发明的跑步机电机用电刷制备中使用膨胀石墨、石蜡，抑制了电刷使 用过程中出现机械火花，火花等级低，空载时无火花，电刷火花降低至少1个等 级，延长了电刷的使用时间。
4、本发明方法制备的跑步机电机用电刷的电阻率低、耐磨性好、换向性能 好、抗干扰能力强、使用寿命长，可以较好地满足电动工具电机对电刷的各种要 求，应用范围广。
5、本发明的电机用电刷的制备方法简单，制备工艺简单，产品质量稳定 效果明显，并且使用方便。
6、本发明制备的跑步机电机用电刷适用于高电压（180V）跑步机使用，尤 其适用于中国国内跑步机电机使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描 述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。 本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技 术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范 围内。
本发明中使用的天然石墨的粒度为200-300目，碳含量≥99%，灰份≤1%；所 述人造石墨的粒度为200-300目，碳含量≥99%，灰份≤1%，水份≤1%；所述膨 胀石墨的粒度为200-300目，碳含量≥99%，灰份≤1%，水份≤1%；所述碳黑的 粒度为100-120目。
实施例1
1、按照如下重量配比备料（kg）：

其中，添加剂包括二硫化钼和石蜡，二硫化钼与石蜡的重量配比为1： 1.5；粘结剂选用双酚A型环氧树脂，其环氧值为0.25-0.45；所述固化剂选 用潜伏型固化剂T-31固化剂（常州山峰化工有限公司）；
2）将原料天然石墨、人造石墨、膨胀石墨、碳黑、添加剂、固化剂置于混 捏锅内，开启混捏锅的加热装置，加热升温至150℃，在150℃下混合2h后停止 加热，待物料冷却至≤40℃，制得预混料；
加热使原料中水分、灰分等的杂质去除，确保原料中的水分含量<0.5%。
3）将28kg的粘结剂环氧树脂溶解于45kg的丙酮中，混合均匀，制得粘结 剂溶液；
4）将粘结剂溶液加入到预混料中搅拌、混合均匀，搅拌1.5h，混合均匀后 取出物料，于室温（20℃）下放置，丙酮挥发，放置24h以上，制得电刷原料混 合物；
5）首先将电刷原料混合物置于烘箱中进行烘干处理，去除丙酮，制得不含 丙酮的原料混合物，其中烘干处理的温度为100℃，烘干处理时间为10h；接着 将烘干后的物料进行破碎处理，破碎物料过80目筛，制得电刷材料混合物粉末， 电刷材料混合物粉末粒度≤80目；
烘干进一步去除丙酮溶剂，使得丙酮挥发完全。
6）将电刷材料混合物粉末置于模具中，采用液压机进行压制处理，在10MPa 压力下模压成型，即制得跑步机电机用电刷粗坯，其中控制跑步机电机用电刷粗 坯的体积密度达到1.64-1.66g/cm3，停止压制成型处理；
7）将电刷粗坯置于烘箱中在5h内，将烘箱温度有室温（20℃）升高至180℃， 其中升温速率为32℃/h；然后在温度为180℃下保持2h，制得固化处理后的电 刷坯料；
8）将固化处理后的电刷坯料进行切割、磨床、钻孔、填线即得跑步机电机 用电刷。
按照JB/T8133.14-1999（电炭制品物理化学性能试验方法体积密度）的方 法测定跑步机电机用电刷的体积密度；按照JB/T8133.2-1999（电炭制品物理化 学性能试验方法电阻率）方法测定跑步机电机用电刷的电阻率；采用HS-19CTV 型硬度机测试电刷的肖氏硬度，结果见表1。
实施例2
1、按照如下重量配比备料（kg）：


其中，添加剂包括二硫化钼和石蜡，二硫化钼与石蜡的重量配比为0.5： 1；粘结剂选用双酚A型环氧树脂，其环氧值为0.25-0.35；所述固化剂选用 潜伏型固化剂己二酸二酰肼（无锡市梁溪精细化工有限公司）。
2）将原料天然石墨、人造石墨、膨胀石墨、碳黑、添加剂、固化剂置于混 捏锅内，开启混捏锅的加热装置，加热升温至170℃，在170℃下混合1.5h后停 止加热，待物料冷却至≤40℃，制得预混料；
3）将20kg的粘结剂环氧树脂溶解于35kg的丙酮中，混合均匀，制得粘结 剂溶液；
4）将粘结剂溶液加入到预混料中搅拌、混合均匀，搅拌1h，混合均匀后取 出物料，于室温（35℃）下放置，丙酮挥发，放置24h以上，制得电刷原料混合 物；
5）首先将电刷原料混合物置于烘箱中进行烘干处理，去除丙酮，制得不含 丙酮的原料混合物，其中烘干处理的温度为90℃，烘干处理时间为12h；接着将 烘干后的物料进行破碎处理，破碎物料过80目筛，制得电刷材料混合物粉末， 电刷材料混合物粉末粒度≤80目；
6）将电刷材料混合物粉末置于模具中，采用液压机进行压制处理，在8.5MPa 压力下模压成型，即制得跑步机电机用电刷粗坯，其中控制跑步机电机用电刷粗 坯的体积密度达到1.62-1.66g/cm3，停止压制成型处理；
7）将电刷粗坯置于烘箱中在6h内，将烘箱温度由室温（35℃）升高至170℃， 其中升温速率为22.5℃/h；然后在温度为170℃下保持3h，制得固化处理后的电 刷坯料；
8）将固化处理后的电刷坯料进行切割、磨床、钻孔、填线即得跑步机电机 用电刷。
按照JB/T8133.14-1999（电炭制品物理化学性能试验方法体积密度）的方 法测定跑步机电机用电刷的体积密度；按照JB/T8133.2-1999（电炭制品物理化 学性能试验方法电阻率）方法测定跑步机电机用电刷的电阻率；采用HS-19CTV 型硬度机测试电刷的肖氏硬度，结果见表1。
实施例3
1、按照如下重量配比备料（kg）：

其中，添加剂包括二硫化钼和石蜡，二硫化钼与石蜡的重量配比为1.5： 2；粘结剂选用双酚A型环氧树脂，其环氧值为0.25-0.45；所述固化剂选用 环氧树脂潜伏型固化剂T-31固化剂。
2）将原料天然石墨、人造石墨、膨胀石墨、碳黑、添加剂、固化剂置于混 捏锅内，开启混捏锅的加热装置，加热升温至160℃，在160℃下混合1.5h后停 止加热，待物料冷却至≤40℃，制得预混料；
3）将24kg的粘结剂环氧树脂溶解于40kg的丙酮中，混合均匀，制得粘结 剂溶液；
4）将粘结剂溶液加入到预混料中搅拌、混合均匀，搅拌1.5h，混合均匀后 取出物料，于室温（25℃）下放置，丙酮挥发，放置24h以上，制得电刷原料混 合物；
5）首先将电刷原料混合物置于烘箱中进行烘干处理，去除丙酮，制得不含 丙酮的原料混合物，其中烘干处理的温度为90℃，烘干处理时间为8h；接着将 烘干后的物料进行破碎处理，破碎物料过80目筛，制得电刷材料混合物粉末， 电刷材料混合物粉末粒度≤80目；
6）将电刷材料混合物粉末置于模具中，采用液压机进行压制处理，在12MPa 压力下模压成型，即制得跑步机电机用电刷粗坯，其中控制跑步机电机用电刷粗 坯的体积密度达到1.62-1.64g/cm3，停止压制成型处理；
7）将电刷粗坯置于烘箱中在5.5h内，将烘箱温度由室温（25℃）升高至160℃， 其中升温速率为24.5℃/h；然后在温度为160℃下保持4h，制得固化处理后的电 刷坯料；
8）将固化处理后的电刷坯料进行切割、磨床、钻孔、填线即得跑步机电机 用电刷。
按照JB/T8133.14-1999（电炭制品物理化学性能试验方法体积密度）的方 法测定跑步机电机用电刷的体积密度；按照JB/T8133.2-1999（电炭制品物理化 学性能试验方法电阻率）方法测定跑步机电机用电刷的电阻率；采用HS-19CTV 型硬度机测试电刷的肖氏硬度，结果见表1。
实施例4
1、按照如下重量配比备料（kg）：

其中，添加剂包括二硫化钼和石蜡，二硫化钼与石蜡的重量配比为1.3： 2.7；粘结剂选用双酚A型环氧树脂，其环氧值为0.25-0.45；所述固化剂选 用潜伏型固化剂T-31固化剂；
2）将原料天然石墨、人造石墨、膨胀石墨、碳黑、添加剂、固化剂置于混 捏锅内，开启混捏锅的加热装置，加热升温至200℃，在200℃下混合1h后停止 加热，待物料冷却至≤40℃，制得预混料；
3）将30kg的粘结剂环氧树脂溶解于45kg的丙酮中，混合均匀，制得粘结 剂溶液；
4）将粘结剂溶液加入到预混料中搅拌、混合均匀，搅拌2h，混合均匀后取 出物料，于室温（35℃）下放置，丙酮挥发，放置24h以上，制得电刷原料混合 物；
5）首先将电刷原料混合物置于烘箱中进行烘干处理，去除丙酮，制得不含 丙酮的原料混合物，其中烘干处理的温度为100℃，烘干处理时间为8h；接着将 烘干后的物料进行破碎处理，破碎物料过80目筛，制得电刷材料混合物粉末， 电刷材料混合物粉末粒度≤80目；
6）将电刷材料混合物粉末置于模具中，采用液压机进行压制处理，在10MPa 压力下模压成型，即制得跑步机电机用电刷粗坯，其中控制跑步机电机用电刷粗 坯的体积密度达到1.62-1.66g/cm3，停止压制成型处理；
7）将电刷粗坯置于烘箱中在6h内，将烘箱温度由室温（35℃）升高至180℃， 其中升温速率为24.2℃/h；然后在温度为180℃下保持2h，制得固化处理后的电 刷坯料；
8）将固化处理后的电刷坯料进行切割、磨床、钻孔、填线即得跑步机电机 用电刷。
按照JB/T8133.14-1999（电炭制品物理化学性能试验方法体积密度）的方 法测定跑步机电机用电刷的体积密度；按照JB/T8133.2-1999（电炭制品物理化 学性能试验方法电阻率）方法测定跑步机电机用电刷的电阻率；采用HS-19CTV 型硬度机测试电刷的肖氏硬度，结果见表1。
实施例5
1、按照如下重量配比备料（kg）：


其中，添加剂包括二硫化钼和石蜡，二硫化钼与石蜡的重量配比为0.25： 0.25；粘结剂选用双酚A型环氧树脂，其环氧值为0.25-0.45；所述固化剂选 用环氧树脂潜伏型固化剂T-31固化剂；
2）将原料天然石墨、人造石墨、膨胀石墨、碳黑、添加剂、固化剂置于混 捏锅内，开启混捏锅的加热装置，加热升温至120℃，在120℃下混合2.5h后停 止加热，待物料冷却至≤40℃，制得预混料；
3）将15kg的粘结剂环氧树脂溶解于27kg的丙酮中，混合均匀，制得粘结 剂溶液；
4）将粘结剂溶液加入到预混料中搅拌、混合均匀，搅拌1h，混合均匀后取 出物料，于室温（30℃）下放置，丙酮挥发，放置24h以上，制得电刷原料混合 物；
5）首先将电刷原料混合物置于烘箱中进行烘干处理，去除丙酮，制得不含 丙酮的原料混合物，其中烘干处理的温度为80℃，烘干处理时间为12h；接着将 烘干后的物料进行破碎处理，破碎物料过80目筛，制得电刷材料混合物粉末， 电刷材料混合物粉末粒度≤80目；
6）将电刷材料混合物粉末置于模具中，采用液压机进行压制处理，在8.5MPa 压力下模压成型，即制得跑步机电机用电刷粗坯，其中控制跑步机电机用电刷粗 坯的体积密度达到1.64-1.66g/cm3，停止压制成型处理；
7）将电刷粗坯置于烘箱中在5h内，将烘箱温度由室温（30℃）升高至160℃， 其中升温速率为26℃/h；然后在温度为160℃下保持3h，制得固化处理后的电 刷坯料；
8）将固化处理后的电刷坯料进行切割、磨床、钻孔、填线即得跑步机电机 用电刷。
按照JB/T8133.14-1999（电炭制品物理化学性能试验方法体积密度）的方 法测定跑步机电机用电刷的体积密度；按照JB/T8133.2-1999（电炭制品物理化 学性能试验方法电阻率）方法测定跑步机电机用电刷的电阻率；采用HS-19CTV 型硬度机测试电刷的肖氏硬度，结果见表1。
对照例
以市售的跑步机电机（莆田祥能，180V）电刷作为对照例。
按照JB/T8133.14-1999的方法测定跑步机电机用电刷的密度；按照 JB/T8133.2-1999方法测定跑步机电机用电刷的电阻率；采用HS-19CTV型硬度 机测定电刷的肖氏硬度，结果见表1。
表1电刷的物理性能指标
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对照例 密度g/cm3 1.35 1.40 1.42 1.32 1.38 1.32 肖氏硬度 16 20 22 14 18 25 电阻Ω 3000 2000 1800 3500 2500 2500
表1的测试结果表明：本发明制备的电刷的体积密度低，体积密度为 1.32-1.42g/cm3；跑步机电机用电刷的硬度低，肖氏硬度为14-22；电阻范围大， 适用于高压（180V）跑步机电机使用。而现有的跑步机电机用电刷的硬度高， 噪音大，肖氏硬度在24以上，达到25-30，电阻范围小，仅为1500-2300Ω。
试验例1跑步机电机用电刷磨损率试验
采用灯泡负载耐久试验控制仪测试实施例1-5制得的跑步机用电机用电刷、 对照例跑步机电机用电刷的磨损率，试验结果见表2。
表2电刷的物理性能指标
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对照例 磨损率mm/50H 1.5 1.2 1.0 1.6 0.8 2.2
由表2结果可知：本发明的电机用电刷的磨损率低，磨损率低于 1.6mm/100H，耐磨性能好，换向性能好，噪音低。与普通跑步机电机用电刷相 比，耐磨损性能提高了27.3以上，达到27.3-63.6%。
试验例2跑步机电机用电刷耐高压、火花等级试验
按照国家标准《旋转电机基本技术要求（GB/T755-2000）》测试实施例1-5 制得的电动工具用电机电刷、对照例电刷的耐高压、火花等级，试验结果见表3。
表3电刷的性能测试结果


由表3的测试结果可知：本发明的电机用电刷的火花等级低，为11/4，与普 通跑步机电机用电刷相比，火花等级降低了1个等级。
试验例3跑步机电机用电刷噪音试验
在电机空转的条件下用噪音测试仪测试实施例1-5制得的跑步机电机用电 刷、对照例跑步机电机用电刷的噪音，试验结果见表4。
表4电刷的使用过程中噪音性能指标测试
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对照例 噪音分贝 65 67 67 62 65 70
由表4的测试结果可知：
1、本发明的跑步机电机用电刷使用过程中噪音低，噪音分贝低于67，噪音 分贝仅为62-67分贝；
2、使用本发明跑步机电机用电刷，在跑步机运行过程中噪音低，使用者感 官听起来舒服，没有高频率声音，还有噪音高对换向方面造成伤害，直接与换向 器表面接触，影响换向器寿命。