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第三节 电碳制品

  电碳制品是一种新兴的电器工业用材料,具有良好的导电性、热稳定性、耐磨性、抗腐 蚀和润滑性等特点,广泛应用于电气、机械、冶金、化工、交通、电子、宇航和核工业等领 域。
    哈尔滨电碳厂是黑龙江省唯一制造电碳制品的企业。该厂生产的主要产品有:电机用电 刷、高纯石墨、机械用碳制品、电接触点、金属石墨轴承、特种石墨以及碳电阻材料、人造 金刚石碳片、电话机用碳粒、坩锅、热屏蔽等。
    一、电机用电刷
    电机用电刷主要用于各种电机的换向器或滑环的滑动接触器上。是哈尔滨电碳厂的主导 产品。
    1956年,该厂就派出一批专业技术人员赴苏联学习。1958年至1960年,先后共试制出27 种不同型号和规格的电机用电刷。其中有24种是参照苏联和其它国外技术资料制成的,3种 是工厂自行设计制造的。
    1958年定型的D172高速滑环电刷,主要是针对仿制的D104、D214两种电刷,达不到高速 运转的技术要求,而自行设计研制的。试制后的产品,经过安装运行,不但满足了技术要求, 而且比美国联合碳化物公司生产的NCC634和法国罗兰碳素公司生产的LFC553两种同类产品电 刷的磨损值都小,具有世界先进水平。该型号产品1982年评为黑龙江省优质产品,1984年荣 获国家优质产品银牌奖。
    1959年1月,工厂自行设计研制出的TJ8航空电刷,装配在中国空军服役的苏联“米格” 式战斗机上,填补了中国航空事业上的一项空白。1960年9月自行设计研制的D374型电刷, 解决了换向困难的高速直流电机、牵引电机的急需。该产品投产后,颇受用户欢迎。用在 4 000千瓦NP4机车上可取代法国生产的EG367型电刷。1984年评为机械工业部优质产品。
    50年代末至60年代初,由于中苏关系恶化,苏联专家撤走,科技交流中断,上“文化大 革命”的干扰,工厂的生产与设计研制工作受到了严重影响。但工厂的科技人员和广大职工 奋发图强、自力更生、排除干扰、战胜困难,又研制生产出11种新产品。其中有1970年开发 定型的TD2型电刷,取代了原仿制的DS—型电刷。DCT、SY—300和SY—11等型号电机用电刷, 其寿命达到1 200小时,比老产品DS—型电刷的寿命延长近1倍。而TD2型电刷不但使用寿 命长,还缩短了生产周期10倍多。1972年8月,为QK—12A启动发电机配套的TJ14航空电刷研 制成功。群众称之为“争气电刷”。
    80年代,在中共十一届三中全会的精神鼓舞下,工厂的科技人员和广大职工、为适应社 会主义现代化建设的需要,1983年研制出TJ15型航空电刷。该产品是1979年机械工业部下达 的为QTF—13飞机主电机配套的研制任务。TJ15型航空电刷研制成功,它标志中国的航空电刷 的技术水平,生产力平均达到较高的技术状态。鉴定委员会的结论是:“TJ15航空电刷性能 稳定,完全满足了QF—13电机配套使用要求,性能寿命较QF—12电机系列以往使用的电刷质 量有明显提高,得到了用户好评”、“居于国内领先地位,并已达到苏联同类产品的水平”。 1983年获机械工业部优秀科技成果三等奖。1985年9月,该厂又研制出D216型电刷,该产品取 代了原国产D214和苏联产的ЗТ—14型电刷。其技术性能相当于德国的E46型电刷,达到国际 上同类产品水平。1985年9月,研制出J210型汽车电机用电刷。适用于仿西德QD142、QD157和 仿日本的QD2702等电机。技术性能达到西德样机用的C51、Z23两种样机水平。
    电机用电刷是哈尔滨电碳厂四大主导产品之一。截止1985年末,共生产出11个系列,54 个品种,2 811个规格。当年产量为2911吨。
    二、高纯石墨
    该产品主要作用:收录机整流器、发射电子管、闸流管用石墨阳极、栅板;半导体技术 用石墨舟皿、连续铸造用铸模、压力烧结用,石墨模板、电火花加工用石墨电极等。
    1957年,机械工业部要求哈尔滨电碳厂为西安开关整流器厂制造铁路电气化机车水银整 流器用的高纯石墨阳极和栅板。当时,工厂尚未投产,原设计项目也无该类产品。为此,工 厂党委决定,成立由领导、工人和技术人员“三结合”研制小组。经过60多次的配方和工艺 试验,近百次的焙烧、浸渍和石墨化,终于在1958年10月研制成功。产品灰分0035%,抗 压机械强度≥200公斤力/平方厘米,当时产品代号为SD石墨(后改为G3系列高纯石墨)。
    G2型高纯石墨,是为主机厂新型产品无泵水银整流器配套而研制的。1963年产品定型, 灰分≤001%,抗压机械强度≥400公斤力/平方厘米,通过产品鉴定证明:完全符合无泵 水银整流器工作要求的技术条件。该产品的试制成功,结束了依靠进口的局面,确保了国家 发展电气化运输决策的实施,标志着中国自行设计制造的高纯石墨登上了一个新台阶。
    G4型高纯石墨,是该厂自行设计研制的新产品。1958年6月,直径60毫米等小规格产品 定型。1960年4月,直径90毫米以上的大规格产品定型。1959年,北京电子管厂为中央广播 电台播出建国十周年庆典的盛况,而研制的大功率发射管所用的高纯石墨阳极、栅板,就是 哈尔滨电碳厂提供的。截止1985年末,哈尔滨电碳厂共生产出高纯石墨3个系列,9种规格, 当年产量为2402吨。
    三、机械用碳
    哈尔滨电碳厂于1966年5月、8月先后试制出M201、M202两种碳、石墨材料,及时解决了 沈阳水泵厂、大连耐酸泵厂和抚顺石油二厂、北京有机化工厂等使用单位的输送流体的泵类 设备泄漏和提高主机使用寿命的关键问题。该产品经过较长时间运行实践证明:用碳、石墨 抗磨材料做为静环的机械密封,可防止泄漏,接触面磨损小,提高设备使用寿命。M202型产 品,1985年获黑龙江省优质产品称号。
    1970年3月,试制出M216型碳、石墨抗磨材料。开始试制时,产品质量不稳定,后经进一 步改进,使质量得到提高,经多次试用结果证明,产品完成满足机组的要求。1978年获第一 次全国科学技术大会二等奖,1983年获黑龙江省优质产品奖。
    1982年10月,试制出M205型硬质碳、石墨抗磨材料。其主要特点:一是具有良好的抗磨 性能、摩擦系数低,磨损率≤022微米/小时;二是化学稳定性好,可在一般酸类、碱类、 盐类及有机化合物中使用;三是热稳定性好,可在60~200℃的温度中长期使用;四是具有良 好的机械强度,可与镍铬钢、铸铁、不锈钢、陶瓷硬质合金等不同硬度的磨件匹配使用。1985 年获黑龙江省优质产品奖1983年11月,试制出M103硬碳基抗磨石墨。该产品使用寿命长达 10 000小时,接近进口产品水平。80年代试制的产品还有M369型产品,是轻型石墨。适应水 泵、家用电器、食品机械的密封装置,属于PV(压力、速度)值60以下的密封材料。比M1、M2系 列产品的生产周期缩短1/3,少耗电20%。是一种很有发展前途的新系列产品。
    机械用碳浸渍物的发展:
    1979年以前哈尔滨电碳厂只生产浸渍酚醛树脂(F)碳制品,在水或酸性介质中使用。为满 足在碱性介质中使用的工艺要求,1980年至1982年间,该厂研制出浸渍环氧树脂(H)的软中硬 基料的各种制品,满足了各种PV值的使用条件,为引进化肥设备备件国产化配套做出了贡献。
    1983年至1984年间,研制出浸渍呋喃树脂(K)的碳制品。
    与此同时,工厂还自行设计制造了低熔点金属浸渍罐。又自行设计、制造、安装了高熔 点金属浸渍装置。
    截止1985年末,哈尔滨电碳厂共制造出M1、M2、M3型3个系列,41个品种,391个规格的 机械用碳产品,当年完成产品产量952吨。
    四、碳接触点
    这类产品主要有C1型无轨电车滑块、C2型电力机车滑板和J型碳金属接触点3个系列10个 品种。
    C21碳滑板于1968年12月正式定型,填补电碳制造业的一项空白。是哈尔滨电碳厂为适 应中国电气化铁路发展而研制的新产品。该产品在宝鸡至风洲电气化铁路6Y1、6Y2电力机车 试用1年多实践证明,碳滑板优于金属滑板。磨损小、寿命长、可用40年以上。
    C21、C23碳滑板于1972年8月定型。是哈尔滨电碳厂为中国矿山和电气化铁路电力机车 配套研制的又一种新型产品。它比金属滑板对铜导线磨损减少6~10倍。产品质量超过从德 意志民主共和国进口的同类产品水平。被煤炭工业部1983年评为科技进步一等奖,1985年评 为机械工业部优质产品。
    五、金属石墨轴承
    该产品具有耐磨性能高、摩擦系数低和噪音小等优点。适用于汽车、拖拉机、洗衣机以 及其它小型轻负载机械设备上。主要产品有Z、Z2、Z3、Z1x,4个系列6个品种。
    1958年,哈尔滨电碳厂建成的当年,根据国产汽车、拖拉机用电机配套的需要,按苏联 工艺,试制出Z系列青铜石墨含油轴承,到1960年产量为989吨,结束了依靠国外进口的历 史。该系列产品一直延续生产到70年代末期。
    80年代初,为适应市场的需要,开发了洗衣机用和洗衣机电机用的石墨轴承,产品性能 好、噪音小,颇受用户欢迎,1985年当年产量达81吨。
    六、特种石墨
    1978年2月,中共中央军委、一机部、七机部联合给哈尔滨电碳厂下达火箭发动机喷管 喉衬用高密度、高强度石墨材料的研制任务。工厂于志璇、朱恒玉等经过努力,当年完成。 1985年获机械部科技进步二等奖和国防科研成果二等奖。
    1980年,研制成T703高纯、高密和高强石墨,1981年获机械工业部科技成果二等奖; 1983年获国家经委优秀新产品“金龙奖”;1985年获国家科技进步二等奖。