什么是石墨轴承润滑块

什么是石墨轴承润滑块

石墨轴承机理

石墨是具有六方晶系的晶体结构。因为与基础面平行的面间结合力弱，所以这些晶体在其面间都很容易剪切，亦即摩擦力小，同时能够支持垂直于基础面的负荷，所以承载能力强，摩擦系数小，具有作为固体润滑剂的最佳性质。
石墨的摩擦磨损受吸附气体的支配。石墨的磨损速度随水蒸气压的上升而下降，当压力增大到466Pa以上时，瞎损就观察不到了，表明石墨的润滑特性受吸附气体的影响。

石墨的磨损特性依赖于气体吸附的原因在于：石墨棱面（侧部面）的表面能比基础面的高100倍，因此在真空中棱面比基础面更容易粘着在底金属表面上。即使切向力增大，在容易滑移的基础面间也不会发生剪切。这就导致摩擦系数升高，磨损也增多。石墨在真空中的摩擦系数为其在空气中的2倍，磨损甚至高达100倍。

如果存在气体，则棱面首先吸附气体并达到饱和，那么它向金属表面的粘着发生在基础面上，在剪切力的作用下，基础面间的滑移就变得容易。

石墨的结晶程度越高，它就越能保护被润滑材料不受磨损。另外，杂质的含量必须控制在1%以下，否则就容易出现明显的磨粒磨损。然而，这种作用实际上是随着杂质种类的不同而不同的。

利用石墨容易吸附气体的特性，可以在其层间引入氟、金属或金属化合物等制成层间化合物，或者通过电解氧化、还原将其制成蜂窝状结构的物质。下图为金属和金属氯化物对石墨层间化合物涂层膜寿命影响的关系示图。作为引入层间的物质，金属氯化物比金属的效果好，而且包入量越多效果越明显。可以看出，提高耐密寿命最有效的是氯化钴（CoCl2），可使寿命延长到原石墨的5倍以上。这样的新材料在滑动条件变化的情况下也能保持良好的润滑特性。

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