石墨軸承的性質
1.具有良好的化學穩(wěn)定性
石墨材料是一種化學穩(wěn)定的材料,,其化學穩(wěn)定性不遜于貴金屬,。在熔融的銀中它的溶解度僅為0.001%-0.002%,。石墨不論在有機或是無機的溶劑中都不溶解,。在大部分酸,、堿和鹽中不腐蝕、不溶解,。
2.石墨軸承的耐高溫性能
經(jīng)過實驗,,一般炭素級軸承使用溫度可達350℃;金屬石墨級軸承也是350℃,;而電化石墨級軸承可達450-500℃(在輕載荷情況下),,其物理和機械性能仍保持不變,如果在真空或者保護氣氛下,其使用溫度可達1000℃,。
3.良好的自潤滑性能
石墨軸承具有良好的自潤滑性能,,主要有兩方面原因。原因之一是:石墨晶格內的碳原子按正六角形排列于各平面上,,原子間的距離較近,,為0.142nm,而各平面之間的距離為0.335nm,,并且沿同一方向相互錯開,。第三個平面重復第一個平面的位置,第四個平面又重復第二個平面的位置,,依次類推,。在每一個平面上,碳原子間的結合力很強,,而平面之間的距離較大,,它們之間范德華作用力很弱,故層與層之間易于離開和相對滑動,,這就是石墨材料具有自潤滑性能的根本原因,。
原因之二是:石墨材料與大部分金屬材料有較強的附著力,因此在與金屬對磨時剝落的石墨就很容易附著在金屬表面上,,形成一層石墨膜,,變成了石墨與石墨之間的摩擦,從而大大降低了磨損和摩擦系數(shù),,這也是炭-石墨軸承具有優(yōu)良的自潤滑性能與減摩性能的原因之一,。
正由于石墨軸承具有良好的自潤滑性能,在使用時可以不加潤滑油而干運轉,,因此,,石墨軸承就被在工作時不允許加潤滑油的工業(yè)部門所廣泛采用。
4.石墨軸承的其他性能
石墨軸承與其他軸承相比較,,還具有導熱性高,,線膨脹系數(shù)小,耐急冷急熱等性能,。但是,,炭-石墨制品是一種脆性的硬度不高的材料。它的機械強度依其結構和工藝條件而定,。密度高的,,機械強度也大。一般的炭-石墨材料的體積密度在1.55-1.98g/cm3之間,,其抗壓強度為20-68MPa,,比強度為中等,,但它的機械強度隨著溫度的升高而增大,在2000-2500℃之間它的機械強度大約比室溫下增加一倍,,在這樣的溫度下,,它的比強度比現(xiàn)有的許多材料都高。盡管如此,,由于炭-石墨材料屬于脆性材料,,其本身所固有的強度(在常溫下)又不算高,因而使用范圍受到了限制,。
這個問題得到了解決,,主要方法是:其一,改善原材料的粒度,;其二,,浸漬金屬、樹脂或聚四氟乙烯等,;其三,,在炭-石墨基內添加炭纖維等材料,還有利用固體潤滑劑等,,因此,,不但改善了它的運轉性能,而且軸承的強度和韌性都有很大的提高,。據(jù)介紹,,用樹脂浸漬炭-石墨軸承,其強度可增加2-3倍,,用金屬來浸漬其強度就增加的更大,。
5.石墨浸漬軸承的性能
石墨軸承選用哪種材料做浸漬劑比較合適,要根據(jù)軸承的工作條件來決定,。用來浸漬炭-石墨軸承的有酚醛樹脂、呋喃樹脂,,環(huán)氧樹脂等等,。
6.石墨復合軸承
石墨復合軸承的種類很多,材質除單一的炭質或石墨質外,,為了改善潤滑性和耐磨性,,提高強度和硬度等各種需要,改變原料種類,、配比和制造條件,,來制成各種復合材料,這些材料的工業(yè)發(fā)展史較短,,但發(fā)展得很迅速,,具有很大的發(fā)展?jié)摿?。該種軸承耐腐蝕性好,對于酸,、堿和有機溶劑較穩(wěn)定,。耐熱性好,因其熱膨脹系數(shù)小,,故熱穩(wěn)定性好,,可適用于-250℃-250℃這一較寬的溫度范圍。
7.添加固體潤滑劑
人們熟悉的固體潤滑劑有石墨,、二硫化鉬,、云母及滑石等,后來新開發(fā)了氟化石墨,。固體潤滑劑除以粉末狀態(tài)的形式單獨使用外,,也常將其分散于水或油中,或者添加到潤滑脂中使用,。

