Γιατί χρησιμοποιείται ο γραφίτης ως λιπαντικό; 

Ο γραφίτης είναι ένα ορυκτό άνθρακα που έχει χρησιμοποιηθεί σε διάφορες βιομηχανίες. Οι μοναδικές ιδιότητές του τον καθιστούν μια ευπροσάρμοστη ένωση. Σε αυτή την ανάρτηση, θα μάθουμε τι κάνει τον γραφίτη ένα εξαιρετικό λιπαντικό. Έτσι, χωρίς καθυστέρηση, ας ξεκινήσουμε.

Τι είναι ο γραφίτης;

Δομή γραφίτη

Ο γραφίτης είναι μια κρυσταλλική μορφή άνθρακα που είναι σφιχτά συσκευασμένος σε εξαγωνική δομή πλέγματος. Κάθε στρώμα εξαγωνικού πλέγματος αποτελείται από στενά συνδεδεμένα άτομα άνθρακα και όλα τα ίδια τα στρώματα συγκρατούνται μεταξύ τους από ασθενείς δυνάμεις van der Waals, προσδίδοντας στον γραφίτη τις λιπαντικές του ιδιότητες.

Φυσικός και συνθετικός γραφίτης

Ο γραφίτης μπορεί να βρεθεί φυσικά σε μεταμορφωμένα πετρώματα, φυσικά σχηματισμένος γραφίτης. Η πυκνότητά του κυμαίνεται συνήθως μεταξύ 2,09-2,23g/cm³, το σημείο τήξης του είναι περίπου 3652℃ και το σημείο βρασμού του φτάνει τους 4827℃. Ως εκ τούτου, ο φυσικός γραφίτης έχει καλή σταθερότητα σε υψηλές θερμοκρασίες και ακραία περιβάλλοντα.
Ο συνθετικός γραφίτης παρασκευάζεται γενικά με χύτευση υλικών άνθρακα, όπως το κοκ πετρελαίου, σε υψηλές θερμοκρασίες. Για παράδειγμα, τα προϊόντα υψηλής καθαρότητας και αντοχής που παρασκευάζονται χρησιμοποιούνται ευρέως στον βιομηχανικό τομέα.

Ιδιότητες του γραφίτη

Μία από τις εξαιρετικές ιδιότητες του γραφίτη είναι η ηλεκτρική του αγωγιμότητα, η οποία τον καθιστά πολύ κατάλληλο για χρήση σε μπαταρίες, ηλεκτρόδια και άλλες ηλεκτρονικές συσκευές. Τα αποεντοπισμένα ηλεκτρόνια εντός των στρωμάτων του βοηθούν στην προώθηση της αποτελεσματικής κίνησης των ηλεκτρονίων.
Επιπλέον, η εξαιρετική αντοχή του στη θερμότητα το καθιστά κατάλληλο για εφαρμογές υψηλών θερμοκρασιών, όπως λιπαντικά και συστήματα θερμικής διαχείρισης.
Τέλος, οι ιδιότητες του γραφίτη, όπως η υψηλή μηχανική αντοχή, το μικρό βάρος και η αντοχή στη θερμότητα και τις χημικές ουσίες, τον καθιστούν ευρέως χρησιμοποιούμενο σε διάφορες βιομηχανίες, όπως η ηλεκτρονική, η αυτοκινητοβιομηχανία και η αεροδιαστημική.

Γραφίτης ως λιπαντικό

Στην αγορά διατίθενται διάφοροι τύποι λιπαντικών γραφίτη. Έχετε αναρωτηθεί ποτέ γιατί ο γραφίτης χρησιμοποιείται ως λιπαντικό; Ποιες ιδιότητες τον καθιστούν ιδανικό λιπαντικό;

Ο γραφίτης είναι ένα κρυσταλλικό άνθρακας με πολυεπίπεδη δομή. Όλα τα στρώματά του διαθέτουν άτομα άνθρακα τοποθετημένα σε εξαγωνικό πλέγμα. 

Αν και τα άτομα αυτά έχουν ισχυρούς δεσμούς, οι δυνάμεις μεταξύ των στρωμάτων είναι ασθενείς. Ως αποτέλεσμα, ολισθαίνουν το ένα πάνω στο άλλο χωρίς σημαντική αντίσταση. Αυτή η μοριακή δομή του γραφίτη τον καθιστά εξαιρετικό λιπαντικό παράγοντα.

Μερικοί άλλοι λόγοι που καθιστούν τον γραφίτη ιδανικό λιπαντικό περιλαμβάνουν:

Χωρίς κολλώδη υπολείμματα

Αρκετές βιομηχανίες προτιμούν τον γραφίτη έναντι των λιπαντικών με βάση το πετρέλαιο. Ένας βασικός λόγος είναι ότι δεν αφήνει κολλώδη υπολείμματα. Σε αντίθεση με το γράσο και το λάδι, ο γραφίτης είναι ένα ξηρό λιπαντικό. Είναι κατασκευασμένο από λεπτό νιφάδες γραφίτη.

Επιπλέον, τα λιπαντικά γραφίτη δεν περιέχουν λάδι ή γράσο. Ως εκ τούτου, δεν προσελκύουν σκόνη και ρύπους.

Αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες

Ένας άλλος παράγοντας που το καθιστά εξαιρετικό λιπαντικό είναι η σταθερότητά του σε υψηλές θερμοκρασίες. Μπορεί να αντέξει ακραίες θερμοκρασίες χωρίς να χάσει τις λιπαντικές του ικανότητες.

Ορισμένα στερεά με βάση το γραφίτη λιπαντικά περιλαμβάνουν άμορφο διοξείδιο του πυριτίου και φωσφορικό διυδρογόνο αργίλιο. Οι τριβολογικές τους ιδιότητες εξασφαλίζουν προστασία από τη φθορά.

Κατά κύριο λόγο, οι βιομηχανίες που ασχολούνται με τη σφυρηλάτηση μετάλλων και την κατασκευή χάλυβα χρησιμοποιούν τέτοια λιπαντικά.

Ανθεκτικότητα

Τα λιπαντικά με βάση τον γραφίτη δεν αλλοιώνονται ακόμη και σε ατμόσφαιρα υψηλής πίεσης. Η απόδοσή τους δεν μειώνεται σε μεγάλα υψόμετρα και δύσκολες συνθήκες.

Κατά συνέπεια, οι μηχανικοί αεροδιαστημικής τα χρησιμοποιούν επίσης για τη λίπανση τροχών, αλυσίδων, κυλίνδρων, ιμάντων μεταφοράς και παρεμβυσμάτων.

Αυτολίπανση

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, τα στρώματα ενός λιπαντικού γραφίτη ολισθαίνουν το ένα πάνω στο άλλο. Ως εκ τούτου, γίνεται αυτολιπαινόμενος παράγοντας.

Όταν το εφαρμόζετε πάνω σε ένα αντικείμενο, δημιουργεί ένα λεπτό στρώμα. Λόγω των ιδιοτήτων αυτολίπανσης, δεν χρειάζεται να το εφαρμόζετε συχνά.

Οι μηχανικοί χρησιμοποιούν λιπαντικό γραφίτη σε κινητήρες αεριωθούμενων αεροσκαφών. Το λιπαντικό βοηθά τους κινητήρες να περιστρέφονται σε υψηλές ταχύτητες χωρίς να δημιουργούνται τριβές.

Τα λιπαντικά λαδιού δεν μπορούν να αποδώσουν σε τέτοιες καταστάσεις, καθώς δεν διαθέτουν αυτολιπαινόμενα υλικά.

Εύκολη ανάμειξη με διαλύτες

Είναι εύκολο να αναμειχθεί γραφίτης λιπαντικό με διαλύτες. Μπορείτε να συνδυάσετε τον γραφίτη με έναν διαλύτη εξάτμισης για να ενισχύσετε την αποτελεσματικότητα και το πεδίο εφαρμογής του.

Μπορείτε να εφαρμόσετε αυτό το μείγμα σε οποιοδήποτε μηχάνημα. Ο διαλύτης θα εξατμιστεί σε ένα ή δύο λεπτά και θα αφήσει ένα προστατευτικό φιλμ μακράς διάρκειας.

Αυτά τα μικτά λιπαντικά λιπαίνουν σημεία όπου τα κανονικά λιπαντικά με βάση το λάδι δεν μπορούν να φτάσουν. Γενικά, διατίθενται σε μορφή σπρέι.

Μη αντιδραστικό στις χημικές ουσίες

Ο γραφίτης παραμένει μη αντιδραστικός με τις περισσότερες χημικές ουσίες λόγω της σταθερής, μη μεταλλικής δομής του άνθρακα. Ως αποτέλεσμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα λιπαντικό με βάση το γραφίτη σε ατμόσφαιρα που εκτίθεται σε χημικές ουσίες.

Επιδόσεις διάβρωσης

Στο περιβάλλον των χημικών μέσων, μπορεί να αντέξει τη διάβρωση των περισσότερων χημικών ουσιών. Ως εκ τούτου, μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για λίπανση σε διαβρωτικά μέσα, όπως οξέα και αλκάλια.

Χρήσεις των λιπαντικών γραφίτη

• Ένα λιπαντικό από γραφίτη έχει πολλά πλεονεκτήματα. Ορισμένες από τις εφαρμογές του περιλαμβάνουν:
• Το ξηρό λιπαντικό γραφίτη υγραίνει ιμάντες μεταφοράς, μηχανές και καλούπια χύτευσης.
• Στην αυτοκινητοβιομηχανία, οι μηχανικοί χρησιμοποιούν αυτό το λιπαντικό για να υγραίνουν τα εξαρτήματα του κινητήρα.
• Οι εργαζόμενοι στα ορυχεία χρησιμοποιούν επίσης λιπαντικά γραφίτη για τη λίπανση του εξοπλισμού και των μηχανημάτων εξόρυξης.
• Το λιπαντικό χρησιμοποιείται επίσης στον κατασκευαστικό κλάδο για τη λίπανση βαρέων μηχανημάτων.
• Οι αεροδιαστημικοί μηχανικοί χρησιμοποιούν λιπαντικά γραφίτη σε εξαρτήματα αεροσκαφών και μηχανισμούς συστημάτων προσγείωσης.

Πλεονεκτήματα του γραφίτη ως λιπαντικού

Χαμηλός συντελεστής τριβής

Ο γραφίτης έχει εξαιρετικά χαμηλό συντελεστή τριβής, ο οποίος μειώνει τη φθορά στα κινούμενα μέρη. Αυτή η ιδιότητα ελαχιστοποιεί την απώλεια ενέργειας στα μηχανήματα, γεγονός που βελτιώνει την αποδοτικότητα.

Χημική σταθερότητα

Ο γραφίτης είναι χημικά αδρανής, δηλαδή δεν αντιδρά με τις περισσότερες ουσίες. Αυτή η σταθερότητα αποτρέπει την υποβάθμιση με την πάροδο του χρόνου, εξασφαλίζει μακροχρόνια λίπανση και μειώνει την ανάγκη για συντήρηση.

Αποδοτικότητα κόστους

Ο γραφίτης είναι συχνά πιο οικονομικός από τις συνθετικές εναλλακτικές λύσεις. Η ανθεκτικότητά του σημαίνει ότι απαιτείται λιγότερο συχνή επανεφαρμογή, με αποτέλεσμα τη μακροπρόθεσμη εξοικονόμηση κόστους.

Ηλεκτρική αγωγιμότητα

Η ηλεκτρική αγωγιμότητα του γραφίτη πλεονεκτεί σε ορισμένες εφαρμογές, επιτρέποντάς του να χρησιμοποιείται τόσο ως λιπαντικό όσο και ως ηλεκτρικός αγωγός, ιδίως σε ηλεκτρονικά εξαρτήματα.

Μειονεκτήματα του λιπαντικού γραφίτη

Χαμηλή μηχανική αντοχή, όπως σε εξοπλισμό υψηλής ταχύτητας, είναι εύκολο να φθαρεί ή να πέσει.

Πρόβλημα συσσώρευσης, ως ξηρό λιπαντικό, εναποτίθεται εύκολα στην επιφάνεια του μηχανολογικού εξοπλισμού και δεν καθαρίζεται εύκολα.

Ρύπανση του περιβάλλοντος, οι χημικές ουσίες σε σκόνη είναι επιρρεπείς στο να προκαλέσουν ορισμένη ρύπανση στο περιβάλλον.

πώς να χρησιμοποιήσετε το λιπαντικό γραφίτη？

Μπορεί να εφαρμοστεί απευθείας στα περιστρεφόμενα ή ολισθαίνοντα μέρη του μηχανολογικού εξοπλισμού και να χρησιμοποιηθεί ανάλογα με την ποσότητα. Μπορεί επίσης να προστεθεί στο αρχικό λιπαντικό για συνδυασμένη χρήση. Τέλος, το λιπαντικό γραφίτη μπορεί να προστεθεί απευθείας σε νερό ή γαλακτωματοποιημένο υγρό για χρήση.

Συμπέρασμα

Λαμβάνοντας υπόψη τα πάντα, μπορούμε να πούμε ότι ο γραφίτης αποτελεί ένα εξαιρετικό λιπαντικό. Προσφέρει πολυάριθμα πλεονεκτήματα σε σχέση με τα συμβατικά λιπαντικά με βάση το λάδι και το λίπος.

Κατά κύριο λόγο, το λιπαντικό γραφίτη διατίθεται σε ξηρή μορφή και έχει διάφορες εφαρμογές. Οι ιδιότητές τους τα καθιστούν μια πρακτική επιλογή για την αεροδιαστημική, τη μεταποιητική βιομηχανία και τις βιομηχανίες χημικής επεξεργασίας.