润滑石墨粉

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CA.S号7782-42-5分子式CH4 硬度1～2比重1．9～2．3熔点3850±50℃

中文别名：纳米石墨粉;黑铅;笔铅;板式纳米碳纤维

应用：增碳剂、冶炼结构：耐高温型、导电、导热性沸点4250℃密度1.6~2.2

成分：碳粉性能：结晶完整片薄且韧性好优点:良好的耐温性、自润滑性等

用途：制作黑色颜料和耐高温的固体润滑剂,制成铅笔芯;制造电极、电刷、坩埚、高温炉发热体、密封圈、冶金模具等;石墨还用于原子反应堆的慢化剂

　　石墨具有片状晶体结构，润滑性能良好．而且还具有良好的导电、导热、耐磨、耐压、耐温(温度可高达450℃)以及化学稳定性等特点，故石墨在机械工业中广泛用来制造各种润滑剂。

　　作为润滑剂使用，主要是将石墨微细颗粒均匀分布于水、油或其他介质中形成稳定的胶体状物厂它可以直接采甩涂擦、浸涂或喷涂等方式加到需要润滑的部位，也可以加到各种润滑剂中合并使用。它与金属表面接触，不但能形成一层牢固的润滑薄膜，而且还能提高金属表面对其他润滑剂的润湿性能，从而保持长时问的润滑作用。另外，由于石墨是以极细微的颗粒存在，因此它极易渗入紧密吻合的滑动或转动部件间起良好的润滑作用。

润滑石墨粉的性能与作用

石墨粉的润滑用途是用于生产润滑产品或作用于需要润滑的应用中，这就是润滑用石墨粉。

润滑用石墨粉是采用天然鳞片石墨粉碎加工制成的，天然鳞片石墨的鳞片结晶结构本身具有很好的润滑性能，石墨粉的润滑用途就需要具有很好的润滑性能，为了使鳞片石墨润滑效果更好，就要将鳞片石墨粉碎成石墨粉，这样就加工成不同目数的石墨粉，石墨粉目数越大，石墨粉粒径就越小，石墨粉润滑性能就越好，石墨粉的润滑用途就越广。

石墨粉的润滑应用，可以直接生产润滑材料，也可以作为复合材料，与其他材料复合加工，可以制成石墨固体润滑剂、脱模剂、润滑耐磨涂料等。

石墨粉的润滑用途具体有：可以制成固体石墨润滑剂、润滑用锁芯石墨粉，还可以用于生产润滑油、润滑脂等，润滑用石墨粉能充分发挥它的润滑用途和性能，石墨粉的润滑用途直接或间接起到润滑、耐磨等作用。

润滑石墨Lubricating graphite powder的性能：石墨粉结晶完整。片薄且韧性好。物理化学性能优异，具有良好的耐温性、自润滑性、热传导性、导电性、抗热震性、耐腐蚀性等性能。

润滑石墨粉是石墨粉中的一种，其粒径较小，润滑石墨粉的性能很好，尤其是润滑性能非常好，润滑石墨粉在工业生产中，能很好的发挥其润滑性能和润滑、耐磨作用。润滑石墨粉是一种超细石墨粉，采用天然鳞片石墨加工而成，可以应用在润滑产品生产领域。天然鳞片石墨的鳞片结晶结构本身具有很好的润滑性能，石墨粉的润滑用途就需要具有很好的润滑性能，为了使鳞片石墨润滑效果更好，就要将鳞片石墨粉碎成石墨粉，这样就加工成不同目数的石墨粉，石墨粉目数越大，石墨粉粒径就越小，石墨粉润滑性能就越好，石墨粉的润滑用途就越广。

润滑石墨粉要用于高温环境、低转速以及高负荷摩擦零件的润滑，起到耐磨损、防腐蚀、防锈的保护作用。润滑石墨粉具有出色的高温性和抗氧化稳定性，并且具有极长的高温使用寿命，降低了工业成本，润滑石墨粉出色的高压抗磨性能和黏附性，大大降低了摩擦系数，并且具有高强的承载能力，润滑石墨粉具有良好的抗水淋、冲刷等性能，能在恶劣的环境下提供优异的防锈和抗腐蚀作用。

将润滑石墨粉直接涂抹于机械的滑动和转动部分， 或混入介质中， 如汽.油、煤.油或酚醛树脂中以及轻质矿物油或水玻璃中，以浸涂或喷涂的方式涂于需要润滑的部分，使用量一般为10%~20%。

石墨在机械工业中常作为润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用，而石墨耐磨材料可以在200~2000 ℃温度中在很高的滑动速度下，不用润滑油工作。许多输送腐蚀介质的设备，广泛采用石墨材料制成活塞杯，密封圈和轴承，它们运转时勿需加入润滑油。石墨乳也是许多金属加工(拔丝、拉管)时的良好的润滑剂。

石墨粉应用在润滑剂生产中，能很好的起到润滑作用，可以用于生产各种润滑剂。主要体现在这几方面上。

 石墨粉作为润滑剂中的主要原材料，不同的润滑剂生产需要不同规格的石墨粉，石墨粉的粒径越小，石墨粉的润滑性就越好，石墨粉应用在润滑剂中，主要用途是作为润滑材料，润滑保养机械设备等，石墨粉可以生产固体石墨润滑剂、锁芯润滑剂等，润滑用石墨粉的规格包括3000目、5000目、8000目等多种。

石墨粉在工业生产领域有很多的用途，石墨粉的润滑性能、耐高温性能很好，石墨粉应用在工业润滑领域，润滑用石墨粉的粒径都很小，石墨粉应用在润滑剂生产中，能很好的起到润滑作用，可以用于生产各种润滑剂。润滑油和润滑脂本身就是应用在工业的润滑领域，但是，润滑油和润滑脂在高温高压的环境下，润滑效果就会降低，而纳米石墨作为润滑添加剂，加入到润滑油、润滑脂生产中，纳米石墨能提高其润滑性能和耐高温性能，纳米石墨粉采用润滑性能好的天然鳞片石墨作为原料加工制成的，而纳米石墨晶粒特征尺寸是纳米级的，具有体积效应、量子效应、表面与界面效应，经过研究表明，在鳞片结晶尺寸等相同条件下，石墨粉粒径越小，润滑效果就越好。纳米石墨是属于层状无机物类，加入纳米石墨润滑油和润滑脂润滑性能、耐高温性能、耐磨、减磨性能等明显提高，纳米石墨在润滑脂的应用效果要比应用在润滑油中要好，将纳米石墨可以制成纳米石墨固体润滑干膜，可以应用在重载轴承滚动表面，纳米石墨形成的涂层能有效地隔离腐蚀介质，同时起到良好的润滑作用。

在一些不能使用润滑油、润滑脂的机械设备、机械零部件中，就需要用到固体石墨润滑剂，由润滑用石墨粉制成的固体石墨润滑剂，可以克服机械运行所产生的高温、高压、高摩擦，在机械设备维护保养中，使用固体石墨润滑剂，会使石墨粉等附着在机械零部件表面，减少摩擦，定期使用、检查、保养机械，会延长机械零部件的使用寿命。    

国家标准GB3518一83规定的碳粉的技术指标。石墨粉润滑剂在烧成车轴承上的应用，介绍了耐火厂烧成车轴承上采用碳素石墨剂的试验工作应用方法以及取得的成效;试验表明在高温、重载、低速的轴承上采用"石墨粉剂"润滑是可行的,不仅改善了工人的劳动强度,节约了维修费用,还延长了设备的使冶金设备多处于高温、重载、多尘、振动等恶劣环境中工作,特别是高温部位,一般润滑油脂都难以满足设备的润滑要求,这就是使人们去寻找新的润滑材料,发展新的润滑方法,以便满足生产发展的需要。实践证明,在很多场合下应用固体润滑材料,不论是从润滑效果或者是从经济意义上来讲，不同鳞片石墨对高阻炭刷性能的影响石墨粉的粒度均小于0.075μm(-200目)。润滑石墨粉的润滑性能取决于石墨的鳞片尺寸，鳞片尺寸越大润滑效果越好。

土状石墨粉又叫无定形石墨粉，微晶石墨粉，郴州石墨粉，黑铅粉，主要蕴藏于郴州鲁塘矿区，整个矿区南起临武金江沙田，北至桂阳太和、清和，南北走向12公里，鲁塘镇居中，占有石墨资源的绝大部分。上世纪80年代，经地质部门多次勘探，在海拔水平负100米以上储量达3407万吨。鲁塘土状石墨变质程度深属优质微晶石墨，绝大部分为石墨碳，颜色刚灰，有金属光泽，质软,莫色硬度1－2，比重2－2.24,化学性质稳定，不受强酸碱影响，有害杂质少，铁、硫、磷、氮、钼、氢含量低，具有耐高温，传热，导电，润滑，及可塑性。广泛用于铸造、涂抹、电池、碳素制品、铅笔及颜料，耐火材料、冶炼、增碳剂、注定保护渣等规格：分为“WT”——有铁要求（俗称“电碳”），“W”——无铁要求（俗称“铸造”）两大类，主要产品有石墨球、石墨粉、石墨粒、石墨砂，按固定碳含量多少划分为65、70、75、78、80、83、85、88共8个等级，石墨粉，细度分为45、75、150um（分别相当于325目、200目、100目）。

铸造业，把石墨涂敷于固体的表面，能形成粘附牢固的光滑薄膜，这便是石墨所表现出的良好的涂敷性能，是很好的铸造脱膜剂。铸造常用的石墨粉有晶质石墨粉（鳞片石墨粉）或隐晶质石墨粉（土状石墨粉，又名微晶石墨粉、黑铅粉）。至今有很多手工造型生产薄壁小件的乡镇小工厂在型砂中不加煤粉，而是用软毛刷向湿砂型表面刷土状石墨粉，浇注出铸件表面相当光滑。虽然在浇注铁液时石墨粉并不形成光亮碳，但石墨对铁液的润湿角远大于90°，即砂型不被铁液润湿。而且表面的孔隙被土石墨粉堵塞，铁液不易渗透和钻入砂粒间，能够防止铸件粘砂和改善铸件表面光洁程度。石墨粉有良好的润滑作用，使型砂的紧实流动性提高，透气性下降，试样顶出阻力减少，改善型砂的起模性能。 

    天然鳞片石墨晶体呈鳞片状；这是在高强的压力下变质而成的，有大片和细片之分。鳞片结晶完整，片薄且韧性好，可浮性，润滑性，可塑性均比其它石墨优越，并且有抗热震、导电、导热、耐酸碱、抗腐蚀、耐高温（在隔绝氧气的条件下熔点在3000摄氏度以上）等优点。应用在机械、冶金、化工、军工、轻工、国防、电子、电池、文教及耐火材料等行业。 

    品名: 高纯石墨、高碳石墨、中碳石墨
    规格: 粒度0.5mm-1μm,含碳量80-99.99%
    性能: 鳞片结晶完整，片薄且韧性好，物理化学性能优异，具有良好的耐温性、自润滑性、传导性、抗热震性、耐腐蚀性等性能。 

    用途: 天然鳞片石墨可以作为耐火材料、导电材料、耐磨润滑材料、铸造、翻砂、压模及高温冶金材料、铅笔芯、亲水材料以及在石.油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门都有广泛应用。 

    天然鳞片石墨具有优良的物理及化学性质，近年来随着科学技术的不断发展，越来越多的客户用天然鳞片石墨作铅蓄电池极板、锂电池正负极导电剂、镍氢、镍Cd电池、光感电池，并且石墨在原子能工业和国防工业都有广泛用途。

特性: 化学性能稳定，有害杂质少，含铁含硫量极低，耐高温、耐酸碱、耐氧化性能突出，同时具有良好的可塑性、润滑性、导热性、导电性等诸多优良性能。可制作黑色颜料和耐高温的固体润滑剂,和粘土按一定比例混合可制成不同硬度的铅笔芯;根据其导电性和耐高温性,还大量用于制造电极、电刷、坩埚、高温炉发热体、密封圈、冶金模具等;石墨还用于原子反应堆的慢化剂。

润滑机理

　　石墨是具有六方晶系的晶体结构。因为与基础面平行的面间结合力弱，所以这些晶体在其面间都很容易剪切，亦即摩擦力小，同时能够支持垂直于基础面的负荷，所以承载能力强，摩擦系数小，具有作为固体润滑剂的最.佳性质。

　　石墨的摩擦磨损受吸附气体的支配。石墨的磨损速度随水蒸气压的上升而下降，当压力增大到466Pa以上时，瞎损就观察不到了，表明石墨的润滑特性受吸附气体的影响，

　　石墨的磨损特性依赖于气体吸附的原因在于：石墨棱面（侧部面）的表面能比基础面的高100倍，因此在真空中棱面比基础面更容易粘着在底金属表面上。即使切向力增大，在容易滑移的基础面间也不会发生剪切。这就导致摩擦系数升高，磨损也增多。石墨在真空中的摩擦系数为其在空气中的2倍，磨损甚至高达100倍。

　　如果存在气体，则棱面首先吸附气体并达到饱和，那么它向金属表面的粘着发生在基础面上，在剪切力的作用下，基础面间的滑移就变得容易。

　　石墨的结晶程度越高，它就越能保护被润滑材料不受磨损。另外，杂质的含量必须控制在1%以下，否则就容易出现明显的磨粒磨损。然而，这种作用实际上是随着杂质种类的不同而不同的。

　　利用石墨容易吸附气体的特性，可以在其层间引入氟、金属或金属化合物等制成层间化合物，或者通过电解氧化、还原将其制成蜂窝状结构的物质。下图为金属和金属氯.化物对石墨层间化合物涂层膜寿命影响的关系示图。作为引入层间的物质，金属氯.化物比金属的效果好，而且包入量越多效果越明显。可以看出，提高耐密寿命最有效的是氯.化钴（CoCl2），可使寿命延长到原石墨的5倍以上。这样的新材料在滑动条件变化的情况下也能保持良好的润滑特性。

应用

　　石墨作为固体润滑剂，可以干粉形态进行飞溅润滑，可以作为添加剂制成水剂和油剂，也可以与其他多种材料组合成复合材料用于传动中的润滑，并可在导电工况下作耐磨部件（电刷）。

　　石墨润滑剂可分为水剂和油荆胶体石墨及微粒度石墨千粉三种，其使用方法如下：

　　微粒度石墨粉

　　直接涂擦于转动或滑动部分，或混入介质中，如煤.油、汽.油或轻质矿物油中以及酚醛树脂或水玻璃中，以喷涂或浸涂等方式涂于需要润滑或覆盖部分，使用量按需要而定，一般为10%~20%。

　　把石墨粉末装入齿轮箱中，由于齿轮的搅动作用，使粉末飞扬起来，进入各个摩擦部位，形成粉尘式润滑。粉尘式润滑已经在汽车底盘的变速箱和后桥差速齿轮箱中应用，并取得一定成效。

　　粉尘式润滑旋工比较简单，只要将固体润滑剂粉末倒入传动箱内便可。使用过程中，可以连续不断地自动补充固体润滑膜。并且可以长期运行，不必人工保膜，维护也比较简单。

　　油剂

　　可直接加入原润滑系统所使用的润滑油中合并使用，使甩量按需要而定，一般为2~10%左右。

　　石墨分散在润滑油中使用时，其润滑性能不仅取决于石墨的润滑特性，而且受润滑油性能的影响。试验证明，由石器组成的润滑膜中，如果含有石器的7～8倍量的润滑油则其润滑性能最.佳。分散在润滑油中的石墨颗粒度，应根据使用要求综合考虑。一般多用4～10μm的颗粒，因为4～5μm的磨粒磨损量最小，而1μm以下和150μm以上的磨粒磨损量最大。

由胶体石墨分散于润滑油中组成的石墨油剂（俗称石墨油）。

　　水剂

　　将石墨粉直接加入水或乳化切削液中使用，使用量按需要而定，一般为5~10%左右。

　　石墨分散在水、油或溶剂中的悬浮液，常用在金属热塑性压力加工的润滑脱模剂上。石墨作为润滑脂稠化剂，可增加承载能力，抗磨损性能及耐热性能等，且高温粘着性好。用平均粒径10μm的石墨制成的石墨乳应用在热锻上，可用到500℃以上，短时间可用到800℃的锻造上。

　　例如，在钨丝拉制过程中，石墨乳是必不可少的。石墨乳性能的优劣，直接影响钨丝的质量（丝径的一致性和表面缺陷等）及拉丝钻石模孔的磨损。拉制前，石墨乳事先涂敷在被拉制的钨丝表面，再以30～70μm/min的速度通过加热炉（炉温在500～850℃之间），然后通过钻石模孔完成拉丝工序。

直流电机应用

　　航天器上大多数小型直流电机，只要求在真空环境中工作。但随着航天飞机的发展，小型传动电机必须在地面及空间环境中工作。用于各种航天器机构中的小型传动电机的功率较小。对于定位或闭锁装置，只需电机作问隙的或一次性操作。可以作为电刷的候选材料有以下几种。

　　碳石墨加MoS2；

　　人造石墨加碳酸锂（Li2CO3）；

　　碳石墨，50%的Ag加MoS2；

　　碳石墨加30%的Ag；

　　碳石墨加Cu与CuS；

　　同样品5，但烧结温度较高；

　　碳石墨加Ag；

　　80%MoS2加W和Ta；

　　天然石墨，45%的Cu加氟.化钡（BaF2）；

　　天然石墨加BaF2；

　　石墨，塑料加MoS2。

　　在长期试验的基础上选出5种较为理想的材料，然后将选出的5种材料在试验中的平均磨损率，材料5明显优于其他10种材料。7种材料（2、6、7、8、9、10和11）在大多数应用中具有令人满意的低磨损率，其中以材料11最.优。3种材料（1、3和4）具有高的磨损。

　　所有试验的平均磨损率s-并励电机；PM-永磁电机

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