石墨軸承在選材料方面什么特別的要求
石墨軸承在選材料方面什么特別的要求
炭-石墨軸承的性質(zhì)
1.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(dú)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。
2.良好的自潤滑性能
炭-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(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,并且沿同一方向相互錯開。第三個平面重復(fù)第一個平面的位置,第四個平面又重復(fù)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(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(qiáng)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。
正由于炭-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(yùn)轉(zhuǎn),因此,炭-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。
3.具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性
石墨材料是一種化學(xué)穩(wěn)定的材料,其化學(xué)穩(wěn)定性不遜于貴金屬。在熔融的銀中它的溶解度僅為0.001%-0.002%。石墨不論在有機(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。
4.炭-石墨軸承的其他性能
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(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)度隨著溫度的升高而增大,在2000-2500℃之間它的機(jī)械強(qiáng)度大約比室溫下增加一倍,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,由于炭-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(nèi)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(yùn)轉(zhuǎn)性能,而且軸承的強(qiáng)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(qiáng)度可增加2-3倍,用金屬來浸漬其強(qiáng)度就增加的更大。
5.炭-石墨浸漬軸承的性能
炭-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.炭-石墨復(fù)合軸承
炭-石墨復(fù)合軸承的種類很多,材質(zhì)除單一的炭質(zhì)或石墨質(zhì)外,為了改善潤滑性和耐磨性,提高強(qiáng)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(fù)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Α?br>該種軸承耐腐蝕性好,對于酸、堿和有機(jī)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.炭-石墨軸承的耐高溫性能
經(jīng)過實(shí)驗,一般炭素級軸承使用溫度可達(dá)350℃;金屬石墨級軸承也是350℃;而電化石墨級軸承可達(dá)450-500℃(在輕載荷情況下),其物理和機(jī)械性能仍保持不變,如果在真空或者保護(hù)氣氛下,其使用溫度可達(dá)1000℃。更多石墨軸承信息可查看http://m.xxydzy.com