Grafitfyllmedel är funktionella material som består av grafit som kärnmaterialet och förvärras med andra extra ingredienser. De används allmänt vid tätning, smörjning, elektrisk konduktivitet och korrosionsbeständighet. Deras kärnprestanda beror främst på sammansättningen och förhållandet mellan deras huvudkomponenter, särskilt kvaliteten på själva grafiten och de tillsatser som den är sammansatt med.
Grafit: Huvudkomponenten i grafitfyllmedel
Grafit är den primära komponenten i grafitfyllmedel, som vanligtvis innefattar 60% till 95% av den totala formuleringen, med den specifika andelen beroende på applikationskraven. Både naturlig och syntetisk grafit kan användas som råvaror, men deras mikrostrukturer och egenskaper skiljer sig åt. Naturlig grafit (såsom flake -grafit) har en skiktad kristallstruktur med svaga mellanlagringsbindningar, vilket gör det enkelt att delaminera, vilket resulterar i utmärkt själv - smörjning. Däremot är syntetisk grafit (såsom hög - temperatur kalcinerad petroleumkoks - baserad grafit) generellt renare och har lägre föroreningsinnehåll, vilket gör det lämpligt för applikationer som kräver sträng kemisk stabilitet.
Graphites utmärkta egenskaper gör det till ett kärnfyllmedel:
1.
Själv - Smörjning: Grafitskikt glider lätt mellan varandra, vilket minskar slitage under torr friktion eller låg - Smörjförhållanden.
2.
Hög temperaturmotstånd: Grafit kan fungera stabilt upp till cirka 450 grader i luft och till och med över 3000 grader i inert gas.
3.
Kemisk stabilitet: Grafit uppvisar god resistens mot de flesta kemiska medier, med undantag för starka oxidationssyror (såsom koncentrerad salpetersyra och svavelsyra).
4.
Konduktivitet: Grafit har utmärkt elektronisk konduktivitet, vilket gör den lämplig för ledande tätning eller antistatiska tillämpningar.
Auxiliära ingredienser: Nyckeln till att förbättra den totala prestandan
Även om grafit är den primära komponenten, kämpar rena grafitfyllmedel ofta för att möta kraven från komplexa driftsförhållanden. Därför läggs ofta hjälpredienser för att optimera deras prestanda. Vanliga extra ingredienser inkluderar:
1. Bindemedel (som hartser, gummi eller metalloxider)
Bindemedel förbättrar den mekaniska styrkan och formbarheten för grafitfyllmedel, vilket gör dem lämpliga för olika bearbetningstekniker (såsom formning, extrudering eller impregnering). Till exempel:
• Hartsbindemedel (såsom fenolhartser och epoxihartser): De ökar fyllmedelens hårdhet och kemisk resistens, vilket gör dem lämpliga för statisk tätning.
• Gummibindemedel (såsom nitrilgummi och fluororubber): Förbättra flexibilitet och dynamisk tätningsprestanda, lämplig för fram- och återgående eller roterande tätningar.
• Metalloxider (såsom zinkoxid och aluminiumoxid): Förbättra värmeledningsförmågan och hög - temperaturmotstånd.
2. Förstärkande fibrer (såsom kolfiber, glasfiber och aramidfiber):
För att förbättra den mekaniska styrkan och slitmotståndet hos grafitfyllmedel tillsätts ofta förstärkande fibrer. Till exempel:
• Kolfiber: Kombinerar hög styrka och hög - Temperaturmotstånd, lämplig för hög - temperatur och hög - Trycktätningsmiljöer.
• Glasfiber: Låg kostnad och förbättrar fyllmedlets tårmotstånd.
• Aramidfiber: Erbjuder extremt hög slitmotstånd och draghållfasthet, lämplig för extrema driftsförhållanden.
3. Fasta smörjmedel (såsom molybden disulfid och polytetrafluoroetylen (PTFE))
I vissa höga - belastning eller låg - hastighetsfriktionsapplikationer kan grafit inte ge tillräcklig smörjning, så andra fasta smörjmedel läggs till:
• Molybden Disulfide (MOS₂): Utmärkt prestanda under höga temperaturer och höga belastningar, ofta används i kombination med grafit.
• Polytetrafluoroetylen (PTFE): har en extremt låg friktionskoefficient och är lämplig för tätningsapplikationer som kräver låg friktion.
Sammansättningsjustering av speciella grafitfyllmedel
Sammansättningen av grafitfyllmedel kan skräddarsys för att passa olika applikationer:
• Korrosion - resistenta grafitfyllmedel: Metallpulver som nickel och silver läggs till för att förbättra syra- och alkali -resistens.
• Ledande grafitfyllmedel: Grafitrenhet ökas och kopparpulver eller kolananorör läggs till för att förbättra konduktiviteten.
• High-Purity Graphite Fillers: High-purity (>99%) Syntetisk grafit används för att minska föroreningar och uppfylla kraven för halvledar- och kärnkraftsindustrin.
Grafitfyllmedel består främst av grafit, med prestanda optimerade genom den vetenskapliga proportionering av hjälpmaterial såsom bindemedel, förstärkande fibrer och fasta smörjmedel. Ultimata prestanda beror på typen av grafit (naturlig eller syntetisk), dess renhet och valet av kompositkomponenter. Med framsteg inom industriell teknik kommer sammansättningen av grafitfyllmedel att bli ännu mer förfinad för att uppfylla de stränga kraven inom flyg-, energi- och kemiska industrier och hög - slututrustning.
