炭-石墨軸承的性質(zhì)

炭-石墨軸承的性質(zhì)
1.出色的自潤滑功用
炭-石墨軸承具有出色的自潤滑功用，首要有兩方面原因。原因之一是：石墨晶格內(nèi)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，而且沿同一方向彼此錯(cuò)開。第三個(gè)平面重復(fù)第一個(gè)平面的方位，第四個(gè)平面又重復(fù)第二個(gè)平面的方位，順次類推。在每一個(gè)平面上，碳原子間的結(jié)合力很強(qiáng)，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(duì)滑動(dòng)，這便是石墨材料具有自潤滑功用的根本原因。
原因之二是：石墨材料與大部分金屬材料有較強(qiáng)的附著力，因而在與金屬對(duì)磨時(shí)脫落的石墨就很容易附著在金屬表面上，構(gòu)成一層石墨膜，變成了石墨與石墨之間的沖突，然后大大降低了磨損和沖突系數(shù)，這也是炭-石墨軸承具有優(yōu)秀的自潤滑功用與減摩功用的原因之一。
正因?yàn)樘?石墨軸承具有出色的自潤滑功用，在運(yùn)用時(shí)能夠不加潤滑油而干工作，因而，炭-石墨軸承就被在作業(yè)時(shí)不允許加潤滑油的工業(yè)部門所廣泛選用。
2.具有出色的化學(xué)安穩(wěn)性
石墨材料是一種化學(xué)安穩(wěn)的材料，其化學(xué)安穩(wěn)性不遜于貴金屬。在熔融的銀中它的溶解度僅為0.001%-0.002%。石墨不管在有機(jī)或是無機(jī)的溶劑中都不溶解。在大部分酸、堿和鹽中不腐蝕、不溶解。
3.炭-石墨軸承的耐高溫功用
經(jīng)過試驗(yàn)，一般炭素級(jí)軸承運(yùn)用溫度可達(dá)350℃；金屬石墨級(jí)軸承也是350℃；而電化石墨級(jí)軸承可達(dá)450-500℃（在輕載荷情況下），其物理和機(jī)械功用仍保持不變，如果在真空或者保護(hù)氣氛下，其運(yùn)用溫度可達(dá)1000℃。
4.炭-石墨軸承的其他功用
炭-石墨軸承與其他軸承相比較，還具有導(dǎo)熱性高，線膨脹系數(shù)小，耐急冷急熱等功用。但是，炭-石墨制品是一種脆性的硬度不高的材料。它的機(jī)械強(qiáng)度依其結(jié)構(gòu)和工藝條件而定。密度高的，機(jī)械強(qiáng)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(qiáng)度為20-68MPa，比強(qiáng)度為中等，但它的機(jī)械強(qiáng)度跟著溫度的升高而增大，在2000-2500℃之間它的機(jī)械強(qiáng)度大約比室溫下添加一倍，在這樣的溫度下，它的比強(qiáng)度比現(xiàn)有的許多材料都高。盡管如此，因?yàn)樘?石墨材料屬于脆性材料，其本身所固有的強(qiáng)度（在常溫下）又不算高，因而運(yùn)用規(guī)模受到了約束。
這個(gè)問題得到了處理，首要辦法是：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(nèi)添加炭纖維等材料，還有運(yùn)用固體潤滑劑等，因而，不但改善了它的工作功用，而且軸承的強(qiáng)度和耐性都有很大的前進(jìn)。據(jù)介紹，用樹脂浸漬炭-石墨軸承，其強(qiáng)度可添加2-3倍，用金屬來浸漬其強(qiáng)度就添加的更大。
5.炭-石墨浸漬軸承的功用
炭-石墨軸承選用哪種材料做浸漬劑比較適宜，要根據(jù)軸承的作業(yè)條件來決議。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.炭-石墨復(fù)合軸承
炭-石墨復(fù)合軸承的種類許多，原料除單一的炭質(zhì)或石墨質(zhì)外，為了改善潤滑性和耐磨性，前進(jìn)強(qiáng)度和硬度等各種需求，改動(dòng)材料種類、配比和制造條件，來制成各種復(fù)合材料，這些材料的工業(yè)展開史較短，但展開得很迅速，具有很大的展開潛力。
該種軸承耐腐蝕性好，關(guān)于酸、堿和有機(jī)溶劑較安穩(wěn)。耐熱性好，因其熱膨脹系數(shù)小，故熱安穩(wěn)性好，可適用于-250℃-250℃這一較寬的溫度規(guī)模。
7.添加固體潤滑劑
人們了解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)的方法單獨(dú)運(yùn)用外，也常將其渙散于水或油中，或者添加到潤滑脂中運(yùn)用 [3]。