石墨軸承的用途發(fā)展過(guò)程

石墨軸承的用途發(fā)展過(guò)程

   在機(jī)械工業(yè)中，軸承常被用作滑動(dòng)部件。根據(jù)機(jī)械設(shè)備的性能要求，石墨軸承是在金屬軸承的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種碳素軸承。碳軸承具有不同于金屬軸承的特點(diǎn)，如自潤(rùn)滑、耐高溫、耐腐蝕、重量輕等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，石墨軸承也得到了進(jìn)一步的發(fā)展，生產(chǎn)含油青銅石墨軸承和鑲嵌石墨軸承。在不同工況下，軸承選擇空間大，可以滿足不同工況的要求。

  此外，碳纖維復(fù)合材料軸承具有良好的可設(shè)計(jì)性和獨(dú)特的材料性能，將成為軸承材料的發(fā)展方向。碳石墨軸承（碳石墨軸承）指由碳石墨材料制成的滑動(dòng)軸承?；瑒?dòng)軸承分為徑向軸承和推力軸承。碳石墨滑動(dòng)軸承適用于高低溫、高速和低速條件下的滑動(dòng)，對(duì)氣體和液體介質(zhì)具有較強(qiáng)的腐蝕能力。碳石墨復(fù)合材料軸承具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。其應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)大，品種越來(lái)越多。

   特別是各種復(fù)合碳石墨軸承提高了碳石墨軸承的強(qiáng)度、韌性等性能。軸承分為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承。碳素材料是專門用來(lái)制造滑動(dòng)軸承的。各類碳素軸承主要包括：膠合板干燥機(jī)軸承、防水泵軸承、膠合板加工機(jī)軸承、潛水泵軸承、汽油流量計(jì)軸承、化工泵軸承。碳石墨軸承操作安全。在軸承的開發(fā)和設(shè)計(jì)中，流體類型（成分、密度、粘度和濃度）、溫度、壓力、是否存在泥漿、軸承材料及其加工精度、軸直徑、轉(zhuǎn)速或循環(huán)速度、滿載和工作頻率是基本條件。為了保證碳石軸承的安全運(yùn)行，必須將壓力值控制在極限值以內(nèi)。

    由于環(huán)境條件和軸承的加工形狀（是否有開槽和倒角）變化較大，除特殊情況外，設(shè)計(jì)中應(yīng)留有余量，一般為極限值的50%-70%。石墨-碳-石墨軸承在干運(yùn)行期間的允許大負(fù)荷受軸承強(qiáng)度和允許磨損率的限制，而軸承摩擦表面產(chǎn)生的熱量限制了允許的大線速度。軸承材料、軸和軸承加工條件、載荷、速度和周圍介質(zhì)等因素都會(huì)影響磨損率。一般來(lái)說(shuō)，其磨損率與載荷、溫度和速度的平方成正比。為了保證軸承的安全使用，高溫時(shí)的壓力值必須大大低于低溫時(shí)的壓力值。當(dāng)軸承處于干式運(yùn)行時(shí)，軸承的允許壓力值也直接受到軸承材料的影響。因此，在這種情況下，一般選用石墨軸承，即金屬石墨軸承。在選擇碳石墨軸承時(shí)，還應(yīng)考慮軸承的工作溫度。

     該溫度由兩個(gè)因素組成：一個(gè)是軸承周圍介質(zhì)的溫度，另一個(gè)是軸承摩擦表面產(chǎn)生的摩擦熱。當(dāng)軸承浸沒在液體中或被液體濺起（濕操作）時(shí)，摩擦和磨損大大減少。在相同條件下，材料在液體中的摩擦系數(shù)和磨損量通常為1/5-1/10。碳石墨支撐性能。良好的自潤(rùn)滑性能；碳石墨軸承具有良好的自潤(rùn)滑性能，原因有二。一個(gè)原因是，在石墨晶格中，碳原子以正六邊形排列在兩個(gè)平面上，原子之間的距離很近，為0.142nm，而兩個(gè)平面之間的距離為0.335nm，并且它們?cè)谕环较蛏舷嗷ソ诲e(cuò)。三個(gè)平面重復(fù)第一個(gè)平面的位置，四個(gè)平面重復(fù)第二個(gè)平面的位置，這是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程。碳原子在每個(gè)平面上的結(jié)合力很強(qiáng)，而平面之間的距離很大，范德華力很弱，因此很容易在層間分離和滑動(dòng)，這是石墨材料具有自潤(rùn)滑特性的根本原因。第二個(gè)原因是石墨材料與大多數(shù)金屬材料有很強(qiáng)的附著力。

      用金屬磨削時(shí)，落下的石墨容易粘附在金屬表面，形成石墨膜，使石墨與石墨之間產(chǎn)生摩擦，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)滑性能和耐磨性的原因之一。由于碳石墨軸承具有良好的自潤(rùn)滑性能，并且可以在無(wú)潤(rùn)滑油的情況下運(yùn)行，因此碳石墨軸承廣泛應(yīng)用于不允許添加潤(rùn)滑油的工業(yè)部門。

      化學(xué)穩(wěn)定性好；石墨是一種化學(xué)穩(wěn)定的材料，其化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)于貴金屬。其在銀熔體中的溶解度僅為0.001%-0.002%。石墨不溶于有機(jī)和無(wú)機(jī)溶劑。無(wú)腐蝕性，不溶于大多數(shù)酸、堿和鹽。3、 石墨碳軸承的耐高溫性。通過(guò)試驗(yàn)，普通碳素軸承的使用溫度可達(dá)350℃；金屬石墨軸承的使用溫度也達(dá)到350℃；電化學(xué)石墨軸承的使用溫度可達(dá)到450-500℃（輕載下），在真空或保護(hù)氣氛下其物理機(jī)械性能保持不變。4、 浸沒特性碳石墨軸承。應(yīng)根據(jù)軸承的工作條件確定哪種材料適合用作碳石墨軸承的浸漬劑。用于浸漬碳石墨軸承的材料包括酚醛樹脂、呋喃樹脂、環(huán)氧樹脂等。更多石墨軸承信息可查看http://jixihome.cn