機(jī)械碳材料用于制造旋轉(zhuǎn)設(shè)備部件已有100多年的歷史，為了滿足日益苛刻的機(jī)械應(yīng)用要求，新材料正在不斷開發(fā)。我們仔細(xì)看看為什么這種材料類型被證明是如此成功。

100多年來，由機(jī)械碳組成的設(shè)備部件為溫度和大氣條件不允許使用油脂潤滑劑的應(yīng)用提供了另一種解決方案。機(jī)械碳材料中含有石墨，因此具有自潤滑特性。

機(jī)械炭素材料可以是一種有效的解決方案，有時(shí)是唯一可行的解決方案，用于移動(dòng)或移動(dòng)機(jī)械部件機(jī)制炭設(shè)備，其中摩擦必須發(fā)生低磨損和低摩擦，不能使用油脂潤滑。

材料成分

用一種硬的、堅(jiān)固的、非晶態(tài)的碳粘合劑粘接細(xì)石墨顆粒會(huì)產(chǎn)生一種叫做“碳-石墨”的機(jī)械碳材料。進(jìn)一步熱處理，約2800℃使非晶態(tài)碳粘結(jié)劑石墨化。這種材料叫做電石墨。

電石墨材料一般比碳石墨材料更軟、更弱，但與碳石墨材料相比具有更好的耐化學(xué)性、抗氧化性和導(dǎo)熱性

碳石墨和電石墨通常都被生產(chǎn)出來，所以它們的孔隙率按體積計(jì)算約為15%。為了生產(chǎn)性能增強(qiáng)的機(jī)械碳級(jí)，碳石墨和電石墨材料中的孔隙率可以通過真空壓力浸漬熱固化樹脂、金屬或無機(jī)鹽，如下所述。

常用的熱固化樹脂有酚醛樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂和呋喃樹脂。樹脂浸漬生產(chǎn)的材料是不滲透的，并具有改善潤滑特性。而常見的金屬印痕是巴比特、銅、銻、青銅、鎳鉻和銀。金屬浸漬生產(chǎn)的材料更硬，更強(qiáng)和不滲透，與改進(jìn)的潤滑質(zhì)量，以及更好的導(dǎo)熱性和電導(dǎo)率。

無機(jī)鹽浸漬劑是一種zhuanli配方，可以改善潤滑質(zhì)量，提高碳石墨或電石墨基材料的抗氧化性。

如果兩種金屬零件在沒有油脂潤滑的情況下摩擦在一起，金屬零件上的氧化膜會(huì)迅速磨損，兩種金屬會(huì)表現(xiàn)出很強(qiáng)的原子引力。原子的吸引力導(dǎo)致高摩擦，高磨損，和-在較高的速度或負(fù)載-擦傷和抓住。

另一方面，當(dāng)碳材料與金屬摩擦?xí)r，不需要使用油脂潤滑劑。由于碳和金屬之間不存在強(qiáng)的原子引力，當(dāng)機(jī)械碳材料與金屬摩擦?xí)r，石墨薄膜會(huì)自動(dòng)在金屬表面拋光。這薄層允許低摩擦和低磨損的摩擦。

對(duì)于許多干式運(yùn)行的應(yīng)用程序，由于機(jī)器在較高的溫度下運(yùn)行，油脂潤滑被排除在一個(gè)選項(xiàng)之外。當(dāng)溫度超過150℃時(shí)，潤滑脂潤滑劑會(huì)失去粘度，揮發(fā)或碳化，這使得它們對(duì)金屬部件的潤滑失效。

另一個(gè)問題發(fā)生在低溫下。在-22°C到-268°C的溫度下，潤滑脂潤滑劑會(huì)變得太厚甚至凝固。在真空或部分真空中，油脂潤滑劑會(huì)揮發(fā)，污染環(huán)境。在磨料粉塵環(huán)境中，潤滑脂潤滑劑能吸引磨料粉塵形成磨料混合物，從而提高磨損率。此外，一些氣體壓縮機(jī)和氣泵不允許使用油脂潤滑油，因?yàn)樗贸龅臍怏w必須保持無油脂。

由于機(jī)械碳可以在沒有油脂潤滑的情況下工作，機(jī)制木炭廠家把它用于許多干式運(yùn)行的應(yīng)用，如高溫輸送機(jī)的軸承和推力墊圈;熱風(fēng)阻尼器軸承;用于旋轉(zhuǎn)空氣泵和真空泵的軸承、葉片和終板，以及用于汽輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的徑向和軸向密封圈。其它典型的機(jī)械碳應(yīng)用包括用于旋轉(zhuǎn)蒸汽接頭的密封環(huán)、用于干式機(jī)械密封的端面、用于氣體壓縮機(jī)的活塞環(huán)和導(dǎo)向環(huán)，以及用于高溫氣體閥門的閥座。