1 炭石墨材料的特性
炭石墨材料具有很多獨特的優(yōu)良性能如自潤滑性、化學(xué)穩定性、高導熱性、低膨脹性等，這些特性的具備正是機械密封材料所不可或缺的。
1）炭石墨材料的熱性能
炭石墨材料具有高導熱性和低膨脹性，其導熱系數為10-70w/mk，僅次于鋁和銅，是非金屬材料中唯一具有高導熱率的材料。因此，它能及時(shí)將磨擦面，因摩擦而產(chǎn)生的熱量及時(shí)導出，避免摩擦面因摩擦而急聚升溫。而保障系統的正常運轉。
炭石墨材料的線(xiàn)膨脹系數為2х10-6——6х10-6/℃，大約是金屬的1/2——1/4。在溫度升高時(shí)，熱變形小，能有效地保持密封面的外形，避免了因熱變形而產(chǎn)生的介質(zhì)滲漏問(wèn)題。同時(shí)炭石墨材料還具有良好的熱穩定性，在承受溫度劇烈變化時(shí)不易因內部應力的變化而產(chǎn)生缺陷。
2）炭石墨材料的化學(xué)性能
炭石墨材料是化學(xué)惰性材料。在空氣中，400℃以下具有極強的化學(xué)穩定性。耐腐蝕性能好，除強氧化介質(zhì)，如王水，鉻酸，濃硫酸及鹵族元素外，可耐其他酸、堿、鹽及一切有機化合物的腐蝕。隨炭石墨的種類(lèi)及浸漬劑的不同，耐腐蝕能力有所不同。
3）炭石墨材料的機械性能
炭石墨材料屬于脆性材料，其抗壓強度高，而抗拉強度及抗剪切強度均較低，耐沖擊性能差，但其具有良好的可加工性能。
2 炭石墨密封材料的應用
炭石墨材料被廣泛用于機械密封中。在機械密封工業(yè)中摩擦副材料的選擇極為重要，摩擦副材料的最佳配對可以保證設備最長(cháng)壽命和最低的運轉費用；為了滿(mǎn)足摩擦副材料的摩擦學(xué)相容性、化學(xué)相容性，對于一般介質(zhì)采用軟對硬的摩擦副組合，其中軟材料密封面主要靠承磨面的磨合性和自潤滑性來(lái)維持，而炭石墨材料的自潤滑性及其他多種優(yōu)良性能決定了它被普遍應用為密封面軟材料。
2.1 炭石墨密封材料在應用過(guò)程中應注意的一些事項
在選用炭石墨材料作摩擦副時(shí)，還要注意一些事項：
1）皰疤現象，通常由于材料過(guò)熱，炭石墨材料中各組分線(xiàn)膨脹系數不一樣，粘結劑被擠出，形成疤狀凹坑，使密封面出現泄漏現象。皰疤通常出現在烴類(lèi)產(chǎn)品或溫度交變的場(chǎng)合。采用炭化硅作為配對材料，可以減少甚至消除這一皰疤問(wèn)題。
2）沖蝕現象，由泵出口引入的循環(huán)液沖擊炭石墨環(huán)會(huì )形成沖蝕磨損。在石墨環(huán)邊緣出現缺口，如果介質(zhì)沖擊密封面會(huì )出現磨削損壞和密封面分開(kāi)的現象，因此沖洗管線(xiàn)應該切向進(jìn)入而不是直接沖向密封面。
3）要確保安裝正確，在安裝前清洗密封面，避免在密封面中夾有雜質(zhì)，在密封面對磨時(shí)在炭石墨環(huán)的表面上產(chǎn)生溝痕，造成密封失效；在平衡型密封中勿使軸套的臺階與動(dòng)環(huán)接觸，否則造成炭石墨環(huán)斷裂。
4）采用沖洗冷卻等輔助系統，避免密封面因摩擦熱而溫度升高，金屬浸漬物熔化與對磨的金屬面粘連在一起，導致密封失效；溫度過(guò)高也會(huì )導致浸漬的合成樹(shù)脂分解和炭化，使炭石墨硬度和強度下降，不透性降低。而溫度過(guò)高時(shí)，因石墨環(huán)導熱性良好使石墨靜環(huán)的輔助膠圈溫度也升高，在壓蓋的擠壓下產(chǎn)生徑向膨脹，使石墨環(huán)斷裂。另外高溫下冷卻水結垢后將導致炭石墨環(huán)內邊緣磨損，這時(shí)可將現用的冷卻水改用軟化水或低壓水蒸氣。
3 炭石墨密封材料的發(fā)展
炭石墨密封材料起源于廿世紀30年代，最初將石墨經(jīng)樹(shù)脂浸漬在化工行業(yè)中作為耐腐蝕的結構材料。但由于其獨特的性能，如自潤滑性、耐高溫、耐腐蝕、易加工等，具備了金屬材料和非金屬材料共同的優(yōu)點(diǎn)。因而，獲得了廣泛的關(guān)注，以非常驚人的速度發(fā)展。目前，在機械制造工業(yè)中已成為通用材料之一，被廣泛應用于制造軸承、活塞環(huán)、密封環(huán)、泵及閥的部件、防爆器等。
伴隨機械工業(yè)應用技術(shù)的發(fā)展，對所應用的材料性能要求越來(lái)越高，使用工況也愈趨惡劣，為了適應材料使用要求的變化，石墨材料的生產(chǎn)和研制技術(shù)也得到了快速發(fā)展。
首先是基體材料性能的提高，與之伴隨的是超細粉材料的生產(chǎn)和應用，使石墨材料基體的性能得到很大提高，并拓寬了石墨材料的應用領(lǐng)域。
其次是后處理技術(shù)的發(fā)展，使材料的性能得到了改善，并力求使之能適應于多種應用領(lǐng)域，如由最初的通過(guò)浸樹(shù)脂改善石墨性能，到現在的浸金屬及其合金、浸無(wú)機鹽等。氣相沉積炭石墨材料因其具有質(zhì)地單一、熱膨脹系數穩定而受到關(guān)注，尤其適用于高轉速、急速升溫之工況條件。浸無(wú)機鹽石墨因其具備高溫耐氧化性，而在高溫工況受到廣泛關(guān)注。
另外，滲硅石墨因其具有很強的耐化學(xué)腐蝕性，良好的耐熱性及在氣、液介質(zhì)中的耐磨性，因此也常把這種材料做為耐磨材料使用。
4 結論
（1）炭石墨材料是機械密封行業(yè)中一種優(yōu)良的摩擦副材料。
（2）應用環(huán)境不同，對所應用的炭石墨密封材料的要求不同，因此便會(huì )派生出多種浸漬劑。
（3）由于其屬于脆性材料，限制了其應用空間，因此未來(lái)提高炭石墨材料的韌性，發(fā)展復合材料是發(fā)展方向之一
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