石墨軸承具有哪些問題還沒解決?
1.良好的自潤滑性能
石墨軸承具有良好的自潤滑性能有兩個原因。一個原因是石墨晶格中的碳原子在每個平面上排列成正六邊形,原子之間的距離為0.142nm,而平面之間的距離為0.335nm,它們沿同一方向交錯排列。第三個平面重復第二個平面的位置,第四個平面重復第二個平面的位置,依此類推。在每個平面上,碳原子之間的鍵合力較強,而平面之間的距離較大,它們之間的范德華力較弱,因此各層之間容易離開,相對滑動,這是石墨材料具有自潤滑性能的根本原因。
第二個原因是石墨與大多數金屬材料有很強的附著力,所以膨脹石墨在與金屬研磨時容易粘附在金屬表面,形成石墨膜,成為石墨與石墨之間的摩擦力,從而大大降低磨損和摩擦系數,這也是碳石墨軸承具有優異的自潤滑性能和減摩性能的原因之一。
由于正石墨軸承具有良好的自潤滑性能,使用時無需潤滑油即可運行。所以石墨軸承被工作時不允許加潤滑油的工業部門廣泛使用。
2.石墨軸承的其他特性
與其他軸承相比,石墨軸承還具有較高的導熱系數、較小的線膨脹系數以及耐快速冷卻和加熱的特性。然而,碳-石墨制品是一種脆性材料,硬度很低。其機械強度取決于其結構和工藝條件。高密度和高機械強度。一般碳石墨材料的體積密度為1.55-1.98g/cm3,抗壓強度為20-68MPa,比強度中等,但其機械強度隨著溫度的升高而增加,在2000-2500℃之間,其機械強度約為室溫下的兩倍,比強度高于該溫度下的許多現有材料。但是,由于碳-石墨材料是一種脆性材料,其固有強度(室溫下)不高,因此其應用范圍受到限制。
這個問題已經解決了,主要方法有:一是提高原料粒度;第二,浸漬金屬、樹脂或聚四氟乙烯等。第三,在碳石墨基體中加入碳纖維等材料,并使用固體潤滑劑,不僅改善了其運行性能,而且大大提高了軸承的強度和韌性。根據介紹,浸漬樹脂的碳石墨軸承強度可提高2-3倍,浸漬金屬的碳石墨軸承強度可提高更多。
3.良好的化學穩定性
石墨是一種化學穩定的材料,其化學穩定性不遜于貴金屬。其在熔融銀中的溶解度僅為0.001%-0.002%。石墨不溶于有機和無機溶劑。它在大多數酸、堿和鹽中不會腐蝕和溶解。
4.石墨軸承的耐高溫性能
經過實驗,一般碳級軸承的使用溫度可達350℃;石墨級軸承也是350℃;而電化學石墨級軸承可以達到450-500℃(輕載下),物理機械性能保持不變。如果在真空或保護氣氛中,其使用溫度可達1000℃。

