Grafitové výplne sú funkčné materiály zložené z grafitu ako základného materiálu a znásobené s inými pomocnými zložkami. Všeobecne sa používajú pri tesnení, mazaní, elektrickej vodivosti a odolnosti proti korózii. Ich hlavný výkon závisí predovšetkým od zloženia a pomeru ich hlavných komponentov, najmä kvality samotného grafitu a prísad, s ktorými je znásobený.
Graphit: Hlavná súčasť grafitových výplne
Graphit je primárnou súčasťou grafitových výplne, zvyčajne obsahuje 60% až 95% celkovej formulácie, pričom špecifický podiel v závislosti od požiadaviek na aplikáciu. Prírodný aj syntetický grafit sa môže použiť ako suroviny, ale ich mikroštruktúry a vlastnosti sa líšia. Prírodný grafit (napríklad vločkový grafit) má vrstvenú kryštálovú štruktúru so slabými medzivrstvami, čo uľahčuje delamináciu, čo vedie k vynikajúcemu samostatnému self -. Naopak, syntetický grafit (napríklad vysoký - kalcinovaný kalcinovaný ropný koks - grafit) je všeobecne čistejší a má nižší obsah nečistôt, vďaka čomu je vhodný pre aplikácie vyžadujúce prísnu chemickú stabilitu.
Vynikajúce vlastnosti spoločnosti Graphite z neho robia základné výplň:
1.
Self - Lubrikácie: Graphitové vrstvy sa ľahko posúvajú medzi sebou, čím sa zníži opotrebenie pri suchom trení alebo nízkych - podmienok mazania.
2.
Vysoká teplota odporu: Grapit môže pracovať stabilne až do približne 450 stupňov vzduchu a dokonca viac ako 3000 stupňov inertného plynu.
3.
Chemická stabilita: grafit vykazuje dobrú odolnosť voči väčšine chemických médií, s výnimkou silných oxidačných kyselín (ako je koncentrovaná kyselina dusičná a kyselina sírová).
4.
Vodivosť: Grapit má vynikajúcu elektronickú vodivosť, vďaka čomu je vhodný na vodivé tesnenie alebo antistatické aplikácie.
Pomocné prísady: Kľúč k zlepšeniu celkového výkonu
Aj keď je grafit hlavnou súčasťou, čisté grafitové výplne sa často snažia splniť požiadavky zložitých prevádzkových podmienok. Preto sa často pridávajú pomocné prísady na optimalizáciu ich výkonu. Bežné pomocné prísady zahŕňajú:
1. Spojivá (ako sú živice, gumy alebo oxidy kovov)
Spojivá zvyšujú mechanickú pevnosť a formovateľnosť grafitových výplne, vďaka čomu sú vhodné pre rôzne techniky spracovania (ako je formovanie, extrúzia alebo impregnácia). Napríklad:
• Živové väzby (ako sú fenolové živice a epoxidové živice): zvyšujú tvrdosť plniva a chemický odpor, vďaka čomu sú vhodné na statické tesnenie.
• Gumové spojivá (ako je guma nitrilu a fluórubber): Zvyšujte flexibilitu a dynamický tesniaci výkon, vhodné na recipročné alebo rotačné tesnenia.
• Oxidy kovov (ako je oxid zinočnatý a oxid hlinitý): Zlepšite tepelnú vodivosť a vysokú teplotu -.
2. Posilňujúce vlákna (napríklad uhlíkové vlákna, sklenené vlákno a aramidové vlákno):
Aby sa zlepšila mechanická pevnosť a odolnosť proti opotrebovaniu grafitových výplne, často sa pridávajú posilňovacie vlákna. Napríklad:
• uhlíkové vlákno: kombinuje vysokú pevnosť a vysoký - teplotný odpor vhodný pre vysoké - teplotu a vysoké {- prostredia tlaku.
• Sklenené vlákno: Nízke náklady a zlepšuje odpor slzy plniva.
• Aramid Fiber: ponúka extrémne vysoký odpor opotrebenia a pevnosť v ťahu, vhodné pre extrémne prevádzkové podmienky.
3. Pevné lubrikanty (ako je disulfid molybdénu a polytetrafluóretylén (PTFE))
V niektorých vysokých - zaťažení alebo nízky - Aplikácie rýchlosti nemusí grafit poskytnúť dostatočné mazanie, takže sa pridajú ďalšie tuhé mazivo:
• Disulfid molybdénu (MOS₂): Vynikajúci výkon pri vysokých teplotách a vysokých zaťaženiach, často používaný v kombinácii s grafitom.
• Polytetrafluóretylén (PTFE): Má extrémne nízky koeficient trenia a je vhodný na utesnenie aplikácií vyžadujúcich nízke trenie.
Úprava zloženia špeciálnych grafitových výplne
Zloženie grafitových výplne môže byť prispôsobené tak, aby vyhovovali rôznym aplikáciám:
• Korózia - Odolné grafitové výplne: Kovové prášky, ako je nikel a striebro, sa pridávajú na zlepšenie rezistencie na kyselinu a alkali.
• Vodivé grafitové výplne: Zvýšená čistota grafitu sa zvyšuje a na zvýšenie vodivosti sa pridávajú meďné alebo uhlíkové nanotrubice.
• High-Purity Graphite Fillers: High-purity (>99%) Syntetický grafit sa používa na zníženie nečistôt a spĺňa požiadavky polovodičového a jadrového priemyslu.
Grafitové výplne sa skladajú primárne z grafitu, s výkonom optimalizovaným vedeckým proporciou pomocných materiálov, ako sú spojivá, zosilňujúce vlákna a pevné mazivo. Konečný výkon závisí od typu grafitu (prírodného alebo syntetického), jeho čistoty a výberu kompozitných komponentov. Vďaka pokroku v priemyselnej technológii sa zloženie grafitových výplne bude ešte vylepšené, aby splnili prísne požiadavky leteckého, energetického a chemického priemyslu a vysoké - koncové vybavenie.
