石墨軸承材料有哪些性質

石墨軸承材料有哪些性質

炭-石墨軸承的性質

1.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，這也是炭-石墨軸承具有優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轉，因此，炭-石墨軸承就被在工作時不允許加潤滑油的工業部門所廣泛采用。

2.炭-石墨軸承的其他性能
炭-石墨軸承與其他軸承相比較，還具有導熱性高，線膨脹系數小，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。

3.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，環氧樹脂等等。

4.炭-石墨復合軸承
炭-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，這些材料的工業發展史較短，但發展得很迅速，具有很大的發展潛力。
該種軸承耐腐蝕性好，對于酸、堿和有機溶劑較穩定。耐熱性好，因其熱膨脹系數小，故熱穩定性好，可適用于-250℃-250℃這一較寬的溫度范圍。

5.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，后來新開發了氟化石墨。固體潤滑劑除以粉末狀態的形式單獨使用外，也常將其分散于水或油中，或者添加到潤滑脂中使用。

6.具有良好的化學穩定性
石墨材料是一種化學穩定的材料，其化學穩定性不遜于貴金屬。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。

7.炭-石墨軸承的耐高溫性能
經過實驗，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℃。