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。石墨材料自身就存在潤滑功用，這是石墨的晶體結構所決議的。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出色潤滑效果的發揮。水和空氣的存在使石墨的作業面上吸附了水和氣體分子，增大了石墨互相滑動的解理面間的間隔，然后削弱了它們間的結合力。軸承有滾動軸承和滑動軸承之分，質料上又有金屬、非金屬、復合材料之別。

石墨軸承以石墨材料為首要基材，應用于食物、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期作業。為了提高制品的機械強度，特別是為了提高耐沖擊韌性，常用一些耐磨功用好的易熔金屬進行浸漬處理。浸銻石墨軸承允許的作業溫度可達500C，銻與銅對磨時不易沾著，在大負荷和快速的情況下作業，其耐磨功用可提高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方式，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。普通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距離潤滑，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效果。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，它的機械強度基本取決于選用的金屬質料的機械功用，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依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質料。但鑲嵌石墨軸承的強度大大提高，可在重載荷下運轉。