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石墨板是电机(除鼠笼式电动机外)传导电流的滑动接触体。在直流电机中，它还担负着对电枢绕组中感应的交变电动势，进行换向（整流）的任务。实践证明：电机运行的可靠性，在很大程度上决定于石墨板的性能。

1831年,法 拉弟提出了电磁感应定律，于是出现了直流发电机的雏形。为了把电流 输入或导出电机的旋转集流装置，作为滑动导电元件的石墨板，也就同时问世。初采用铜丝束捆扎而成，外形很像一把刷子，为此便有石墨板之称。后来为了提高 石墨板的导电能力，又采用铜丝网压制成的石墨板，但历史很短。

到了十九世纪的后半期,随着电的应用范围不断扩人，各种各样的发电机、电动机应运而生。原有铜丝束和铜丝网压制的石墨板，摩擦系数大，使用寿命短，对摩擦付的磨损也大；更严重的是当发生火花时，石墨板被烧熔，粘结在摩擦付上;而且本身电阻小，无法改善换向问题。为此促使人们不得不寻找新的石墨板材料。

1883年Forbs采用炭粉为原料，以糖浆为粘结剂，经混合、压制、焙烧等：工序制造出批炭质石墨板。它可以在电流密度较低、转速不高的电机上较好的工作，促进了电机工业的发展。此后为了提高石墨板的自润滑性能，1893年出现了以天然石墨粉为原料的天然石墨刷。为了适应低电压、大电流电机的需要，1900年又出现了以金属铜粉和天然石墨粉为原料制造的金属石墨刷。这样到十九世纪末，先后研制成功三种类型的石墨板（即炭质石墨板、天然石墨石墨板和金属石墨石墨板），基本上满足了当时电机工业的需要。

到廿世纪初，出现高速整流子电机，当滑动接触速度超过12 ~ 15m/s时，由于石墨板震动，换向性能差等原因，产生强烈的火花，而且摩擦付的磨损甚剧，原有的石墨板无法适应新型电机的盖要。

1895年美国人E. G. Acheson发明了人造石墨专利，人们将炭质石墨板放入石墨化炉中，首次制造了人造石墨(通称电化石墨）石墨板。这种石墨板除纯度、润滑和导电性能有明显提高外，其运行性能(特别是换向性能）、使用寿命、对换向器的磨损、抑制火花能力、允许速度和耐过载能力等方面均显著改莕。自1910年面市之后，到1920年期间，除低电压大电流电机外，一般电机均使用了这种电化石墨刷。它的出现是石墨板制造业的一个质的飞跃。

近几十年来，由于电机功率的不断提高，转速和线速度的增加，调整范围的加大，要求转动惯量的减少等等，特别是各种不同使用条件的专用电机（如航空电机、分马力电机、交流整流子电机、牵引电机、乳钢电机、汽车电机等）的出现。促使新品种、新结构、新型式的石墨板不断湘现，

(1）具有不同换向能力的石墨板

电机换向不良是直流电机不能正常工作的主要原因。恶性火花的产生是换向不良的直接后果。当石墨板与换向器之间产生火花超过一定限度时，石墨板便急剧磨损，换向器表面烧伤，严重时可以烧毁电机。为了抑制或消除火花的产生，除电机设计者优化设计外,在很大程度上，要靠石墨板解决。由电磁换向理论可知，要把换向元件产生的短路电流限制在较小的范围内，增加换向回路的电阻是有效办法。这便要求石墨板具有一定的接触电压降和形成良好氧化膜(接触压降）能力，同时要把接触损耗限制在一定范围。石墨板制造者已经成功的解决了这一课题。采用不同原料和制造工艺，可以制造各种给定性能的石墨板。迄今为止，石墨板品种已经不少于几十个。

(2)高速电机用石墨板

随着电机转速的提高，由于机械原因造成震动，是不可避免的。因石墨板的惯性，致使随动性不良，从而产生震动性火花。为了提高接触稳定性，减少火花的产生，早在1937 年便研制成功“通气”石墨板(刻槽石墨板）。由于制造复杂使用范围有限，后来研制出多孔的轻质石墨板，攻克了这一难关。这种石墨板可以在90m/s秒的滑环上和50m/s的整流子上运行。

(3)高空石墨板

在整流子或滑环表面，石墨板能形成一种均匀、稳定、适度的氧化膜，是改善换向和低磨损的有利保证。由于高空中低氧、低温、低湿环境，氧化膜形成的条件受到抑制，石墨板便产生急剧磨损，每小时磨损10mm是很普通的事。这个问题早在1930年便被发现。 二次世界大战初期，有因此而造成飞机失事的记录。将石墨板浸渍漆基干性油，收到了一定效果，但飞行高度仍受到限制。后来发展成为浸渍碱金属卤化物，虽然飞行高度提髙了，但需预先在地面上运行20个小时之后，才能升空，显然不符合战时条件。1952年研制成功了用氟化钡与漆基干性油共同浸渍方法，使这一问题基木得到解决。另外采用软金属制造石墨板，或二硫化钼抑头石墨板也收到了较好效果。

(4)磨料石墨板

在化工厂、造纸厂、轧钢厂等工作的电机，石墨板不得不在氨、氯、硫化物、尘雾等气氛中工作。致使氧化膜增厚(俗称厚膜），从而各种磨料型石墨板应运而生，它可以使氧化膜维持在一定水平，保证电机的正常运行。

(5)高电阻石墨板

对于交流整流子电机和分马力电机而言，由于设计条件的限制，换向问题较难解决。采用普通石墨板，无法抑制换向元件产生的短路电流。为了增加换向回路的电阻,近年来研制出高电阻石墨板，其电阻率比般石墨板可高出几十甚至几百倍。但由于电阻人，允许电流密度则较小，否则会因温度急剧升高而烧毁，使用范围有限。

(4)炭纤维复合石墨板

众所周知，为了提高石墨板的集流性能，要求石墨板纵向电阻尽量小一鸣，反之为了提高石墨板的换向能力，又希望石墨板的横向电阻尽量大一些，要求石墨板具有非常明显的各向异性。一般石墨板虽然也有这一特性，但各向异性比较低(一般只有1:1.1 ~ 1.3)。炭纤维这一新型材料问世之后，用炭纤维制成复合石墨板，各向异性比可达1:6以上,解决了这一难题。该种复合石墨板在电机转速为90m/s,电流密度为47A/cm?条件下工作，效果良好。 但由于价格贵，暂时还不能大量推广。