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關于石墨軸承你不知道的那些事

作者: 華毅石墨 來源: www.younameitfundraising.com 時間:2021年06月30日
1、石墨軸承的簡單介紹

軸承是機械工業中常用的一種滑動機件。石墨軸承是隨著機械設備的性能要求,在金屬軸承的基礎上開發并發展起來的炭質軸承。炭質軸承有不同于金屬軸承的特性,如自潤滑、耐高溫、耐腐蝕、質輕等。隨著科學技術的發展,人們又開發了陶瓷球軸承、炭化硅軸承等,石墨軸承也得到了進一步的拓展,制造出了青銅石墨含油軸承、鑲嵌石墨軸承。因為石墨軸承在制造工藝上和技術性能上都有其獨特的方面,在今后的發展中有一定的擴展性,在此做進一步分析研究,為的是得到進一步開發,在應用中得到更加廣闊的市場。

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2、石墨軸承的潤滑基理、分類和性能分析
從碳原子結構分析石墨材料的潤滑性。石墨材料本身就存在潤滑性能,這是石墨的晶體結構所決定的。石墨的潤滑性能除晶格的特定原因有先天可供潤滑的結構外,就是水和空氣對它的良好潤滑作用的發揮。水和空氣的存在使石墨的工作面上吸附了水和氣體分子,增大了石墨互相滑動的解理面間的距離,從而減弱了它們間的結合力。軸承有滾動軸承和滑動軸承之分,材質上又有金屬、非金屬、復合材料之別。
石墨軸承以石墨材料為主要基材,應用于食品、飲料、紡織、化工等工業部門中的運輸機、干燥機、紡織機、潛水泵電機等軸承方面,這些部位如用油脂潤滑劑不可避免會引起污染,而石墨軸承的自潤滑性很強,耐腐蝕,可不使用潤滑油而進行長期運轉。為了提高制品的機械強度,特別是為了提高耐沖擊韌性,常用一些耐磨性能好的易熔金屬進行浸漬處理。浸銻石墨軸承允許的工作溫度可達500C,銻與銅對磨時不易沾著,在大負荷和快速的情況下工作,其耐磨性能可提高2--3倍。石墨材料的強度隨溫度升高而增加的趨勢一直保持到2600C左右,在高溫時強度是室溫的3倍。
滑動軸承存在著兩種摩擦形式,即靜摩擦和動摩擦,一般炭石墨軸承的靜摩擦比同樣情況下的金屬軸承要小一些。普通炭石墨軸承在干運轉情況下,動摩擦系數在0.08-0.3之間,濕運轉情況下由于存在著邊界潤滑,所以動摩擦系數一般在0.01-0.1范圍內。在炭刷與換向器的摩擦中,換向器表面可產生一層褐色、深紫色、淺蘭色的薄膜,這層薄膜可起潤滑過程中的保護作用。分析可知,這層薄膜主要由兩部分組成,其一是與金屬結合在一起的金屬氧化膜和金屬氫氧化物,稱為氧化薄膜。其二是炭素薄膜,在運行過程中的炭塊上剝離下來的極其細小的炭、石墨粒子、炭塊材料中所含的不純物、空氣中浮游的塵被吸附的水分和氧所組成。
鑲嵌石墨軸承的制造是以金屬材料為基體,它的機械強度基本取決于采用的金屬材質的機械性能,石墨作為一種固體潤滑材料鑲嵌在軸承的摩擦面金屬基體上,用于軸承工作狀態下的潤滑材料,但石墨也有含油效果。石墨的鑲嵌可采取二種方法,一種是熔融金屬液澆鑄法,另一種是在金屬基材上先按照一定的排列方式加工一些孔洞,然后將固體潤滑劑嵌入其中,鑲嵌石墨軸承的抗壓強度、抗折強度、熱膨脹系數一般取決于基體金屬材質。但鑲嵌石墨軸承的強度大大提高,可在重載荷下運行。
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