為什么常用碳石墨（石墨）來(lái)做密封面軟材料？上海克蘭機(jī)械密封材料篇-石墨

碳石墨(以下簡(jiǎn)稱石墨)是摩擦副中經(jīng)常選用的材料，這是因?yàn)樗性S多優(yōu)良性能。

▲上海克蘭機(jī)械密封：部分端面密封材料之一采用石墨

1、較高的導(dǎo)熱性。碳的導(dǎo)熱系數(shù)20~40W/(m·K)，石墨的導(dǎo)熱系數(shù) 40~128W/(m·K)，僅次于銀、銅和鋁，是非金屬材料中惟一具有高導(dǎo)熱率的材料，比某些金屬(例如司太利硬質(zhì)合金和哈氏合金等)的熱導(dǎo)率高得多。因此能及時(shí)將產(chǎn)生的摩擦熱散失，從而降低密封端面的溫度，這對(duì)提高其可靠性和使用壽命都是非常必要的。

2、較低的線膨脹系數(shù)。石墨的線膨脹系數(shù)為 2x10-6~6x10-6/℃，大約是金屬的1/2~1/4。在溫度升高時(shí)，其熱變形較小，對(duì)保持密封端面的平行是有利的。低的膨脹系數(shù)加上高的導(dǎo)熱率，使其具有良好的熱穩(wěn)定性，耐熱、耐寒和耐熱沖擊性能好，在承受溫度劇變的時(shí)候不產(chǎn)生裂紋。

3、良好的耐腐蝕性。石墨的化學(xué)穩(wěn)定性很好，在空氣中400℃以下穩(wěn)定，除強(qiáng)氧化性介質(zhì)如鉻酸、濃硫酸及鹵族元素外，可耐其他酸、堿、鹽及一切有機(jī)化合物的腐蝕。需要說(shuō)明的是其耐蝕程度隨石墨的種類和浸漬劑的不同而異。

▲上海克蘭砂磨機(jī)機(jī)械密封：部分端面密封材料之一采用石墨，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料根據(jù)工況定制

4、極好的自潤(rùn)滑性。這是因?yàn)槭c金屬或其他材料相對(duì)摩擦?xí)r，在微觀上有一薄層石墨轉(zhuǎn)移膜迅速涂覆在密封面上，形成石墨與石墨的相對(duì)摩擦。這一低摩擦膜在控制溫升中起了重要的作用。此外石墨還有低的摩擦系數(shù)，石墨與金屬對(duì)磨對(duì)摩擦系數(shù)為0.04~005，在全液潤(rùn)滑條件下，摩擦系數(shù)僅為0.008~0.01。

▲上海克蘭砂磨機(jī)機(jī)械密封：部分端面密封材料之一采用石墨，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料根據(jù)工況定制

5、石墨的抗拉強(qiáng)度較低，抗壓強(qiáng)度較高，屬于一種脆性材料。由于硬度較低，常用做摩擦副中的軟環(huán)。可以很方便地進(jìn)行各種加工。

     其突出的缺點(diǎn)是氣孔率較大，一般在18%~22%。為彌補(bǔ)此缺點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用的石墨都是浸漬過(guò)的，以堵塞氣孔，提高密封性。