關于石墨軸承你不知道的那些事

1、石墨軸承的簡略介紹
    軸承是機械工業中常用的一種滑動機件。石墨軸承是跟著機械設備的功用要求，在金屬軸承的基礎上開發并展開起來的炭質軸承。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。跟著科學技術的展開，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寬，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功用上都有其共同的方面，在往后的展開中有必定的擴展性，在此做進一步分析研討，為的是得到進一步開發，在運用中得到愈加廣大的商場。
2、石墨軸承的潤滑基理、分類和功用分析
    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功用，這是石墨的晶體結構所抉擇的。石墨的潤滑功用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作業面上吸附了水和氣體分子，增大了石墨相互滑動的解理面間的間隔，然后減弱了它們間的結合力。軸承有滾動軸承和滑動軸承之分，材料上又有金屬、非金屬、復合材料之別。
    石墨軸承以石墨材料為首要基材，運用于食物、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，可不運用潤滑油而進行長時間作業。為了前進制品的機械強度，特別是為了前進耐沖擊韌性，常用一些耐磨功用好的易熔金屬進行浸漬處理。浸銻石墨軸承容許的作業溫度可達500C，銻與銅對磨時不易沾著，在大負荷和快速的情況下作業，其耐磨功用可前進2--3倍。石墨材料的強度隨溫度升高而增加的趨勢一向保持到2600C左右，在高溫時強度是室溫的3倍。
    滑動軸承存在著兩種抵觸形式，即靜抵觸和動抵觸，一般炭石墨軸承的靜抵觸比同樣情況下的金屬軸承要小一些。一般炭石墨軸承在干作業情況下，動抵觸系數在0.08-0.3之間，濕作業情況下因為存在著鴻溝潤滑，所以動抵觸系數一般在0.01-0.1范圍內。在炭刷與換向器的抵觸中，換向器外表可發生一層褐色、深紫色、淺蘭色的薄膜，這層薄膜可起潤滑過程中的維護作用。分析可知，這層薄膜首要由兩部分組成，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，在運轉過程中的炭塊上剝離下來的極端細微的炭、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，它的機械強度底子取決于選用的金屬材料的機械功用，石墨作為一種固體潤滑材料鑲嵌在軸承的抵觸面金屬基體上，用于軸承作業狀態下的潤滑材料，但石墨也有含油效果。石墨的鑲嵌可采納二種辦法，一種是熔融金屬液澆鑄法，另一種是在金屬基材上先按照必定的擺放辦法加工一些孔洞，然后將固體潤滑劑嵌入其間，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料。但鑲嵌石墨軸承的強度大大前進，可在重載荷下運轉。
3、石墨軸承的規劃與制造
     炭材料結構的多樣性來源于炭/炭原子間化學鍵合的多樣性，由此也供給了炭材料的可規劃性。石墨軸承因為它的生產工藝和原材料的可規劃性為規劃與制造供給了必定空間，然后可制造出功用各異，適用于多種技術條件和運用環境的石墨軸承。PV值是軸承規劃時的重要參數PV=P*V，P--單位面積載荷壓力，MPa；V--軸的線速度,m/s
PV值逾越各種材料的極限值時，就會引起反常的升溫和磨損，一般規劃要有余量，參PV值應在極限值的50%--70%。在實際作業中，軸承的作業因環境不同又有干作業和濕作業之分。在干作業的情況下，石墨軸承容許的最大載荷遭到軸承的強度和容許的磨損速率的束縛。其容許的最大線速度則遭到軸承抵觸面上所發生熱量的束縛。而磨損速率又遭到軸承材料、軸和軸承外表加工情況、載荷、速度及周圍介質等條件的影響。在干作業的情況下，軸承容許的PV值還直接遭到軸承材料的影響，
    石墨軸承規劃種類有圓柱形、圓柱代凸緣形、圓形、特別結構，但從石墨軸承的強度考慮，炭軸承的厚度有必要比金屬軸承大，厚度以內徑1/5-1/7為適合，最小限度為3mm以上，軸承的長度是內徑的2倍以上。軸承作業時溫度將會升高，作業間隙，可根據軸和軸承的熱膨脹來抉擇，一般是軸徑0.3%左右。
炭石墨軸承的制造工藝與其他炭制品大致相同，底子工藝過程包括：材料的選擇、材料的預處理、材料的破碎、篩分分級、顆粒狀與粉狀材料的配料、粘結劑的選擇、混勻、混捏、輥壓、磨粉限制成型、焙燒、人工石墨制品還須石墨化處理，浸漬、機械加工等，部分石墨軸承為了增加機械強度和抗沖擊性，還需金屬(如銻、銅、鉛等)浸漬，畢竟達到所要求的技術功用，再進行機械加工成所要求的幾許尺度。
4、評論
    綜上所述，對炭/石墨軸承進行了簡要研討與分析，由此證明了炭石墨軸承的優秀特性，針對不同條件下特別潤滑要求，可研討、制造出功用各異、合適各種條件的滑動石墨軸承。現在在食物、紡織、印染、化工工業中的輸送機軸承、離心泵軸承、潛水泵軸承、齒輪軸承和汽車、航空、農業機械等方面都不同程度地得到了運用。
再者，可在炭材料的改性方面作進一步的研討，開發拓寬一些新材料。如選用碳合金法，對炭質材料的外表和本體進行化學改性，其結果必將影響所得材料的結構和功用，極有或許開創出新的功用材料用于潤滑石墨軸承的制造。再如炭化硅軸承的研討，它有較強的硬度、耐高溫等特性，但成本很高還沒能推廣。用粉末冶金法這一傳統辦法制造軸承，如能進一步前進抗壓強度和精度也是有較大展開的。
    炭石墨軸承有著健壯的生命力。在石墨軸承開發的同時再研討插層石墨、石墨涂層軸承等新技術，擴展其研討與運用范疇，石墨軸承將在往后得到更大、更廣、更新的展開。

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