Umpluturile de grafit sunt materiale funcționale compuse din grafit ca material de bază și compuse cu alte ingrediente auxiliare. Sunt utilizate pe scară largă în etanșare, lubrifiere, conductivitate electrică și rezistență la coroziune. Performanța lor de bază depinde în primul rând de compoziția și raportul dintre componentele lor principale, în special calitatea grafitului în sine și a aditivilor cu care este compus.
Grafit: componenta principală a umpluturilor de grafit
Grafitul este componenta principală a umpluturilor de grafit, cuprinzând de obicei 60% până la 95% din formularea totală, proporția specifică în funcție de cerințele aplicației. Atât grafitul natural, cât și cel sintetic poate fi utilizat ca materii prime, dar microstructurile și proprietățile lor diferă. Grafitul natural (cum ar fi grafitul de fulgi) are o structură de cristal stratificată cu legături cu intervale slabe, ceea ce face ușor de delaminat, rezultând un lubrifiere excelentă cu un autovehicul -. În schimb, grafitul sintetic (cum ar fi High - Temperatură calcinat Coke petrolier - grafit bazat pe) este în general mai pur și are un conținut de impuritate mai scăzut, ceea ce îl face adecvat pentru aplicațiile care necesită o stabilitate chimică strictă.
Proprietățile excelente ale Graphite îl fac un umplutură de bază:
1.
Self - lubrifiere: straturile de grafit alunecă ușor între ele, reducând uzura sub frecare uscată sau condițiile de lubrifiere scăzute -.
2.
Rezistență la temperatură ridicată: Grafitul poate funcționa stabil până la aproximativ 450 de grade în aer și chiar peste 3000 de grade în gaz inert.
3.
Stabilitatea chimică: grafitul prezintă o bună rezistență la majoritatea mediilor chimice, cu excepția acizilor oxidanți puternici (cum ar fi acidul azotic concentrat și acidul sulfuric).
4.
Conductivitate: Grafitul are o conductivitate electronică excelentă, ceea ce îl face adecvat pentru etanșarea conductoare sau pentru aplicații antistatice.
Ingrediente auxiliare: Cheie pentru îmbunătățirea performanței generale
Deși grafitul este componenta principală, umpluturile de grafit pur se străduiesc adesea pentru a răspunde cerințelor condițiilor de operare complexe. Prin urmare, ingredientele auxiliare sunt adesea adăugate pentru a -și optimiza performanța. Ingredientele auxiliare comune includ:
1. Biantori (cum ar fi rășini, cauciucuri sau oxizi metalici)
Liantii îmbunătățesc rezistența mecanică și formabilitatea umpluturilor de grafit, ceea ce le face potrivite pentru diverse tehnici de procesare (cum ar fi modelarea, extrudarea sau impregnarea). De exemplu:
• Liante de rășină (cum ar fi rășini fenolice și rășini epoxidice): cresc duritatea și rezistența chimică a umpluturii, ceea ce le face adecvate pentru etanșarea statică.
• Liante de cauciuc (cum ar fi cauciuc de nitril și fluororubber): îmbunătățiți flexibilitatea și performanța dinamică de etanșare, potrivite pentru etanșarea reciprocă sau rotativă.
• Oxizi metalici (cum ar fi oxidul de zinc și oxidul de aluminiu): îmbunătățiți conductivitatea termică și rezistența la temperatură ridicată -.
2. Fibre de armare (cum ar fi fibra de carbon, fibra de sticlă și fibra aramidă):
Pentru a îmbunătăți rezistența mecanică și rezistența la uzură a umpluturilor de grafit, se adaugă adesea fibrele de armare. De exemplu:
• Fibra de carbon: combină rezistență ridicată și ridicată - rezistență la temperatură, potrivită pentru temperatura ridicată - și medii ridicate de etanșare a presiunii -.
• Fibra de sticlă: costuri reduse și îmbunătățește rezistența la lacrimă a umpluturii.
• Fibra Aramid: oferă rezistență la uzură extrem de ridicată și rezistență la tracțiune, potrivită pentru condiții de funcționare extreme.
3. Lubrifianți solizi (cum ar fi disulfura de molibden și politetrafluoroetilen (PTFE))
În unele încărcături ridicate - sau scăzute - aplicații de frecare de viteză, grafitul poate să nu ofere o lubrifiere suficientă, astfel încât se adaugă alți lubrifianți solizi:
• Disulfură de molibden (MOS₂): performanță excelentă la temperaturi ridicate și sarcini ridicate, adesea utilizate în combinație cu grafit.
• Polytetrafluoroetilen (PTFE): are un coeficient de frecare extrem de scăzut și este potrivit pentru etanșarea aplicațiilor care necesită o frecare scăzută.
Reglarea compoziției de umpluturi de grafit special
Compoziția umpluturilor de grafit poate fi adaptată pentru a se potrivi cu diferite aplicații:
• Coroziune - Umple de grafit rezistente: se adaugă pulberi metalice, cum ar fi nichel și argint, pentru a îmbunătăți rezistența la acid și alcalin.
• umpluturi de grafit conductive: puritatea grafitului este crescută și se adaugă pulbere de cupru sau nanotuburi de carbon pentru a îmbunătăți conductivitatea.
• High-Purity Graphite Fillers: High-purity (>99%) Grafitul sintetic este utilizat pentru a reduce impuritățile, îndeplinind cerințele industriilor semiconductoare și nucleare.
Umpluturile de grafit sunt compuse în principal din grafit, cu performanță optimizată prin proporționarea științifică a materialelor auxiliare, cum ar fi lianții, fibrele de armare și lubrifianții solizi. Performanța finală depinde de tipul de grafit (natural sau sintetic), de puritatea acestuia și de alegerea componentelor compozite. Cu progrese în tehnologia industrială, compoziția umpluturilor de grafit va deveni și mai rafinată pentru a îndeplini cerințele stricte ale industriilor aerospațiale, energetice și chimice și echipamente finale -.
