淺談石墨軸承特性

王立新¹　湯福生²

（1.哈爾濱電炭研究所，哈爾濱　150030；2.哈爾濱軸承廠工學院，哈爾濱　150030）

前言

軸承是機械工業(yè)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(fā)并發(fā)展起來的炭質軸承，炭質軸承有不同于金屬軸承的特性，如低噪音、自潤滑、耐磨損、耐高溫、耐腐蝕等。

特點

1、自潤性

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(fā)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。

一般情況下，滾動軸承運轉5000小時就需要人工維護更換浸潤脂（油），而石墨軸承一方面，石墨與金屬結合形成氧化薄膜，另一方面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、空氣中浮游的塵埃以及被吸附的水分和氧所組成其二炭素薄膜。不需要人工更換浸潤脂（油），從而大大降低維護成本。

2、低噪音

一般來說，滾動軸承本身不產生噪音。通常感覺到的“軸承噪音”事實上是軸承直接或間接地與周圍結構產生振動的聲音效應。

實驗證明一般在相同轉速和相同加工精度下，石墨滑動軸承所 產生噪聲只相當于滾珠軸承30%。

3、耐磨性

就軸承來說，存在著兩種形式的摩擦,即靜摩擦和動摩擦。靜摩擦取決于表面狀態(tài)和所采用的材料。一般說來﹐石墨軸承的靜摩擦比同樣情況下的金屬軸承要小一些。

4、耐高溫

經過實驗，一般炭素級軸承使用溫度可達350℃;金屬石墨級軸承也是350℃;而電化石墨級軸承可達450~500℃(在輕載荷情況下) ,其物理和機械性能仍保持不變。

一般情況下，石墨軸承積密度在1.55~1.98 g /cm³之間﹐其抗壓強度為20~68 MPa ,比強度為中等,但它的機械強度隨著溫度的升高而增大。

5、耐腐蝕

石墨材料是一種化學穩(wěn)定的材料﹐其化學穩(wěn)定性不遜于貴金屬。在熔融的銀中它的溶解度僅為0.001 % ~0.002%。石墨不論在有機或是無機的溶劑中都不溶解。在大部分酸、堿和鹽中不腐蝕、不溶解。

缺點

在一般情況下，炭–石墨制品是一種脆性的硬度不高的材料。所以這大大增加了運輸過程中的損壞風險。

參考文獻：

1、石川敏功,長沖通.新炭素工業(yè)[M].哈爾濱工業(yè)大學出版社,1990:157

2、炭-石墨軸承的性能及其應用與發(fā)展

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