关于石墨轴承你不知道的那些事

1、石墨轴承的简略介绍
    轴承是机械工业中常用的一种滑动机件。石墨轴承是跟着机械设备的功用要求，在金属轴承的基础上开发并展开起来的炭质轴承。炭质轴承有不同于金属轴承的特性，如自润滑、耐高温、耐腐蚀、质轻等。跟着科学技术的展开，人们又开发了陶瓷球轴承、炭化硅轴承等，石墨轴承也得到了进一步的拓宽，制造出了青铜石墨含油轴承、镶嵌石墨轴承。因为石墨轴承在制造工艺上和技术功用上都有其共同的方面，在往后的展开中有必定的扩展性，在此做进一步分析研讨，为的是得到进一步开发，在运用中得到愈加广大的商场。
2、石墨轴承的润滑基理、分类和功用分析
    从碳原子结构分析石墨材料的润滑性。石墨材料本身就存在润滑功用，这是石墨的晶体结构所抉择的。石墨的润滑功用除晶格的特定原因有先天可供润滑的结构外，就是水和空气对它的良好润滑作用的发挥。水和空气的存在使石墨的作业面上吸附了水和气体分子，增大了石墨相互滑动的解理面间的间隔，然后减弱了它们间的结合力。轴承有滚动轴承和滑动轴承之分，材料上又有金属、非金属、复合材料之别。
    石墨轴承以石墨材料为首要基材，运用于食物、饮料、纺织、化工等工业部门中的运输机、干燥机、纺织机、潜水泵电机等轴承方面，这些部位如用油脂润滑剂不可避免会引起污染，而石墨轴承的自润滑性很强，耐腐蚀，可不运用润滑油而进行长时间作业。为了前进制品的机械强度，特别是为了前进耐冲击韧性，常用一些耐磨功用好的易熔金属进行浸渍处理。浸锑石墨轴承容许的作业温度可达500C，锑与铜对磨时不易沾着，在大负荷和快速的情况下作业，其耐磨功用可前进2--3倍。石墨材料的强度随温度升高而增加的趋势一向保持到2600C左右，在高温时强度是室温的3倍。
    滑动轴承存在着两种抵触形式，即静抵触和动抵触，一般炭石墨轴承的静抵触比同样情况下的金属轴承要小一些。一般炭石墨轴承在干作业情况下，动抵触系数在0.08-0.3之间，湿作业情况下因为存在着鸿沟润滑，所以动抵触系数一般在0.01-0.1范围内。在炭刷与换向器的抵触中，换向器外表可发生一层褐色、深紫色、浅兰色的薄膜，这层薄膜可起润滑过程中的维护作用。分析可知，这层薄膜首要由两部分组成，其一是与金属结合在一起的金属氧化膜和金属氢氧化物，称为氧化薄膜。其二是炭素薄膜，在运转过程中的炭块上剥离下来的极端细微的炭、石墨粒子、炭块材料中所含的不纯物、空气中浮游的尘被吸附的水分和氧所组成。
    镶嵌石墨轴承的制造是以金属材料为基体，它的机械强度底子取决于选用的金属材料的机械功用，石墨作为一种固体润滑材料镶嵌在轴承的抵触面金属基体上，用于轴承作业状态下的润滑材料，但石墨也有含油效果。石墨的镶嵌可采纳二种办法，一种是熔融金属液浇铸法，另一种是在金属基材上先按照必定的摆放办法加工一些孔洞，然后将固体润滑剂嵌入其间，镶嵌石墨轴承的抗压强度、抗折强度、热膨胀系数一般取决于基体金属材料。但镶嵌石墨轴承的强度大大前进，可在重载荷下运转。
3、石墨轴承的规划与制造
     炭材料结构的多样性来源于炭/炭原子间化学键合的多样性，由此也供给了炭材料的可规划性。石墨轴承因为它的生产工艺和原材料的可规划性为规划与制造供给了必定空间，然后可制造出功用各异，适用于多种技术条件和运用环境的石墨轴承。PV值是轴承规划时的重要参数PV=P*V，P--单位面积载荷压力，MPa；V--轴的线速度,m/s
PV值逾越各种材料的极限值时，就会引起反常的升温和磨损，一般规划要有余量，参PV值应在极限值的50%--70%。在实际作业中，轴承的作业因环境不同又有干作业和湿作业之分。在干作业的情况下，石墨轴承容许的最大载荷遭到轴承的强度和容许的磨损速率的束缚。其容许的最大线速度则遭到轴承抵触面上所发生热量的束缚。而磨损速率又遭到轴承材料、轴和轴承外表加工情况、载荷、速度及周围介质等条件的影响。在干作业的情况下，轴承容许的PV值还直接遭到轴承材料的影响，
    石墨轴承规划种类有圆柱形、圆柱代凸缘形、圆形、特别结构，但从石墨轴承的强度考虑，炭轴承的厚度有必要比金属轴承大，厚度以内径1/5-1/7为适合，最小限度为3mm以上，轴承的长度是内径的2倍以上。轴承作业时温度将会升高，作业间隙，可根据轴和轴承的热膨胀来抉择，一般是轴径0.3%左右。
炭石墨轴承的制造工艺与其他炭制品大致相同，底子工艺过程包括：材料的选择、材料的预处理、材料的破碎、筛分分级、颗粒状与粉状材料的配料、粘结剂的选择、混匀、混捏、辊压、磨粉限制成型、焙烧、人工石墨制品还须石墨化处理，浸渍、机械加工等，部分石墨轴承为了增加机械强度和抗冲击性，还需金属(如锑、铜、铅等)浸渍，毕竟达到所要求的技术功用，再进行机械加工成所要求的几许尺度。
4、评论
    综上所述，对炭/石墨轴承进行了简要研讨与分析，由此证明了炭石墨轴承的优秀特性，针对不同条件下特别润滑要求，可研讨、制造出功用各异、合适各种条件的滑动石墨轴承。现在在食物、纺织、印染、化工工业中的输送机轴承、离心泵轴承、潜水泵轴承、齿轮轴承和汽车、航空、农业机械等方面都不同程度地得到了运用。
再者，可在炭材料的改性方面作进一步的研讨，开发拓宽一些新材料。如选用碳合金法，对炭质材料的外表和本体进行化学改性，其结果必将影响所得材料的结构和功用，极有或许开创出新的功用材料用于润滑石墨轴承的制造。再如炭化硅轴承的研讨，它有较强的硬度、耐高温等特性，但成本很高还没能推广。用粉末冶金法这一传统办法制造轴承，如能进一步前进抗压强度和精度也是有较大展开的。
    炭石墨轴承有着健壮的生命力。在石墨轴承开发的同时再研讨插层石墨、石墨涂层轴承等新技术，扩展其研讨与运用范畴，石墨轴承将在往后得到更大、更广、更新的展开。

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