石墨軸承的應(yīng)用范疇有多廣?
1.石墨軸承的其他特性
與其他軸承相比,,石墨軸承還具有較高的導(dǎo)熱系數(shù),、較小的線膨脹系數(shù)以及耐快速冷卻和加熱的特性。然而,,碳-石墨制品是一種脆性材料,,硬度很低。其機(jī)械強(qiáng)度取決于其結(jié)構(gòu)和工藝條件,。高密度和高機(jī)械強(qiáng)度,。一般碳石墨材料的體積密度為1.55-1.98g/cm3,抗壓強(qiáng)度為20-68MPa,,比強(qiáng)度中等,,但其機(jī)械強(qiáng)度隨著溫度的升高而增加,在2000-2500℃之間,,其機(jī)械強(qiáng)度約為室溫下的兩倍,,比強(qiáng)度高于該溫度下的許多現(xiàn)有材料。但是,,由于碳-石墨材料是一種脆性材料,,其固有強(qiáng)度(室溫下)不高,因此其應(yīng)用范圍受到限制,。
這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)解決了,,主要方法有:一是提高原料粒度;第二,,浸漬金屬,、樹脂或聚四氟乙烯等。第三,在碳石墨基體中加入碳纖維等材料,,并使用固體潤(rùn)滑劑,,不僅改善了其運(yùn)行性能,而且大大提高了軸承的強(qiáng)度和韌性,。根據(jù)介紹,,浸漬樹脂的碳石墨軸承強(qiáng)度可提高2-3倍,浸漬金屬的碳石墨軸承強(qiáng)度可提高更多,。
2.石墨浸漬軸承的性能
哪種材料適合作為石墨軸承的浸漬劑取決于軸承的工作條件,。酚醛樹脂、呋喃樹脂,、環(huán)氧樹脂等用于浸漬碳石墨軸承,。
3.石墨復(fù)合軸承
復(fù)合軸承有很多種。除了單一的碳或石墨外,,為了提高潤(rùn)滑性和耐磨性,、強(qiáng)度和硬度,可以通過(guò)改變?cè)系姆N類,、比例和制造條件制成各種復(fù)合材料,。這些材料的工業(yè)發(fā)展歷史較短,但發(fā)展迅速,,具有很大的發(fā)展?jié)摿?。這種軸承具有良好的耐腐蝕性,對(duì)酸,、堿和有機(jī)溶劑穩(wěn)定,。耐熱性好,由于熱膨脹系數(shù)小,,熱穩(wěn)定性好,,可適用于-250℃-250℃的較寬溫度范圍,。
4.添加固體潤(rùn)滑劑
人們熟悉固體潤(rùn)滑劑,,如石墨、二硫化鉬,、云母和滑石等,。后來(lái)新開發(fā)了氟化石墨。除了以粉末形式單獨(dú)使用外,,固體潤(rùn)滑劑通常分散在水或油中,,或添加到潤(rùn)滑脂中。
5.良好的化學(xué)穩(wěn)定性
石墨是一種化學(xué)穩(wěn)定的材料,,其化學(xué)穩(wěn)定性不遜于貴金屬,。其在熔融銀中的溶解度僅為0.001%-0.002%。石墨不溶于有機(jī)和無(wú)機(jī)溶劑。它在大多數(shù)酸,、堿和鹽中不會(huì)腐蝕和溶解,。
6.石墨軸承的耐高溫性能
經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn),一般碳級(jí)軸承的使用溫度可達(dá)350℃,;石墨級(jí)軸承也是350℃,;而電化學(xué)石墨級(jí)軸承可以達(dá)到450-500℃(輕載下),物理機(jī)械性能保持不變,。如果在真空或保護(hù)氣氛中,,其使用溫度可達(dá)1000℃。
7.良好的自潤(rùn)滑性能
石墨軸承具有良好的自潤(rùn)滑性能有兩個(gè)原因,。一個(gè)原因是石墨晶格中的碳原子在每個(gè)平面上排列成正六邊形,,原子之間的距離為0.142nm,而平面之間的距離為0.335nm,,它們沿同一方向交錯(cuò)排列,。第三個(gè)平面重復(fù)第二個(gè)平面的位置,第四個(gè)平面重復(fù)第二個(gè)平面的位置,,依此類推,。在每個(gè)平面上,碳原子之間的鍵合力較強(qiáng),,而平面之間的距離較大,,它們之間的范德華力較弱,因此各層之間容易離開,,相對(duì)滑動(dòng),,這是石墨材料具有自潤(rùn)滑性能的根本原因。
第二個(gè)原因是石墨與大多數(shù)金屬材料有很強(qiáng)的附著力,,所以膨脹石墨在與金屬研磨時(shí)容易粘附在金屬表面,,形成石墨膜,成為石墨與石墨之間的摩擦力,,從而大大降低磨損和摩擦系數(shù),,這也是碳石墨軸承具有優(yōu)異的自潤(rùn)滑性能和減摩性能的原因之一。
由于正石墨軸承具有良好的自潤(rùn)滑性能,,使用時(shí)無(wú)需潤(rùn)滑油即可運(yùn)行,。所以石墨軸承被工作時(shí)不允許加潤(rùn)滑油的工業(yè)部門廣泛使用。

