A grafit töltőanyagok olyan funkcionális anyagok, amelyek grafitból állnak, mint a mag anyagát, és más kiegészítő összetevőkkel keverednek. Széles körben használják a tömítés, a kenés, az elektromos vezetőképesség és a korrózióállóság. Alapteljesítményük elsősorban a fő alkotóelemek összetételétől és arányától függ, különösen maga a grafit minőségétől és az adalékanyagoktól.
Grafit: A grafit töltőanyagok fő alkotóeleme
A grafit a grafit töltőanyagok elsődleges alkotóeleme, amely jellemzően a teljes készítmény 60–95% -át teszi ki, az alkalmazási követelményektől függően a specifikus arányt. Mind a természetes, mind a szintetikus grafit használható nyersanyagként, de mikroszerkezetük és tulajdonságaik különböznek. A természetes grafitnak (például a pelyhek grafit) réteges kristályszerkezete van, gyenge rétegek közötti kötésekkel, így könnyű a delaminációt, ami kiváló önmagát eredményez, - kenést eredményez. Ezzel szemben a szintetikus grafit (például a magas - hőmérsékleten kalcinált kőolajkoksz - alapú grafit) általában tisztább és alacsonyabb szennyeződés -tartalommal rendelkezik, így alkalmassá teszi a szigorú kémiai stabilitást igénylő alkalmazásokhoz.
A grafit kiváló tulajdonságai miatt alaptöltővé teszik:
1.
Self - Kenés: A grafitrétegek könnyen csúsznak egymás közé, csökkentve a kopást száraz súrlódás vagy alacsony - kenési körülmények között.
2.
Magas hőmérséklet -ellenállás: A grafit stabilan működhet körülbelül 450 fokig levegőben, és akár 3000 fokot is inert gázban.
3.
Kémiai stabilitás: A grafit jó ellenállást mutat a legtöbb kémiai közeggel szemben, az erős oxidáló savak (például a koncentrált salétromsav és a kénsav) kivételével.
4.
Vezetőképesség: A grafit kiváló elektronikus vezetőképességgel rendelkezik, így alkalmas vezetőképes tömítésre vagy antisztatikus alkalmazásokra.
Kiegészítő összetevők: Kulcs az általános teljesítmény javításához
Noha a grafit az elsődleges alkatrész, a tiszta grafit töltőanyagok gyakran küzdenek a komplex működési feltételek igényeinek kielégítése érdekében. Ezért a kiegészítő összetevőket gyakran adják hozzá a teljesítményük optimalizálása érdekében. Általános kiegészítő összetevők a következők:
1.
A kötőanyagok javítják a grafit töltőanyagok mechanikai szilárdságát és formálhatóságát, így különféle feldolgozási technikákhoz (például öntés, extrudálás vagy impregnálás). Például:
• A gyanta kötőanyagok (például a fenolgyanták és az epoxi gyanták): Növelik a töltőanyag keménységét és kémiai ellenállását, így alkalmasak a statikus tömítéshez.
• Gumi kötőanyagok (például nitrilgumi és fluorubber): Fokozza a rugalmasságot és a dinamikus tömítés teljesítményét, amely alkalmas a viszonzó vagy forgó tömítésekhez.
• Fém -oxidok (például cink -oxid és alumínium -oxid): Javítsa a hővezető képességet és a magas- hőmérsékleti ellenállást.
2. Megerősítő szálak (például szénszál, üvegszál és aramid rost):
A grafit töltőanyagok mechanikai szilárdságának és kopásállóságának javítása érdekében gyakran hozzáadunk megerősítő rostokat. Például:
• Szénszál: A nagy szilárdságot és a magas - hőmérsékleti ellenállást egyesíti, magas - hőmérséklethez és magas - nyomás tömítő környezetekhez.
• Üvegszál: olcsó és javítja a töltőanyag könny -ellenállását.
• Aramid rost: Rendkívül nagy kopásállóságot és szakítószilárdságot kínál, amely alkalmas a szélsőséges működési körülmények között.
3. Szilárd kenőanyagok (például molibdén -diszulfid és polietrafluor -etilén (PTFE))
Néhány magas - terhelés vagy alacsony - sebesség -súrlódási alkalmazások esetén a grafit nem biztosít elegendő kenést, tehát más szilárd kenőanyagokat adunk hozzá:
• Molibdén -diszulfid (MOS₂): Kiváló teljesítmény magas hőmérsékleten és magas terhelések mellett, gyakran grafittel kombinálva.
• Polytrafluor -etilén (PTFE): Rendkívül alacsony súrlódási együtthatóval rendelkezik, és alacsony súrlódást igénylő alkalmazásokra alkalmas.
A speciális grafit töltőanyagok összetételének beállítása
A grafit töltőanyagok összetétele a különböző alkalmazásokhoz igazítható:
• Korrózió - Rezisztens grafit töltőanyagok: A sav- és lúgos ellenállás javításához fémporok, például nikkel és ezüst.
• Vezetőképes grafit töltőanyagok: A grafit tisztaságát növeli, és a rézpor vagy a szén nanocsövek hozzáadódnak a vezetőképesség fokozása érdekében.
• High-Purity Graphite Fillers: High-purity (>99%) A szintetikus grafitot használják a szennyeződések csökkentésére, a félvezető és a nukleáris ipar igényeinek teljesítésére.
A grafit töltőanyagok elsősorban grafitból állnak, a teljesítményt a kiegészítő anyagok, például a kötőanyagok, a megerősítő rostok és a szilárd kenőanyagok tudományos arányával optimalizálva. A végső teljesítmény a grafit típusától (természetes vagy szintetikus), annak tisztaságától és a kompozit komponensek megválasztásától függ. Az ipari technológia fejlődésével a grafit töltőanyagok összetétele még kifinomultabbá válik, hogy megfeleljen a repülőgép, az energia és a vegyipar szigorú követelményeinek, valamint a magas - végfelszerelésnek.
