¿Por qué se utiliza el grafito como lubricante? 

El grafito es un mineral de carbono que se ha utilizado en diversas industrias. Sus propiedades únicas lo convierten en un compuesto versátil. En este post, aprenderemos qué hace del grafito un excelente lubricante. Así que, sin más dilación, empecemos.

¿Qué es el grafito?

Estructura de grafito

El grafito es una forma cristalina de carbono estrechamente empaquetado en una estructura reticular hexagonal. Cada capa de la red hexagonal está compuesta por átomos de carbono estrechamente unidos, y todas las capas se mantienen unidas por débiles fuerzas de Van der Waals, lo que confiere al grafito sus propiedades lubricantes.

Grafito natural y sintético

El grafito se puede encontrar de forma natural en rocas metamórficas, grafito formado naturalmente. Su densidad suele estar entre 2,09-2,23g/cm³, su punto de fusión es de unos 3652℃, y su punto de ebullición alcanza los 4827℃. Por lo tanto, el grafito natural tiene una buena estabilidad a altas temperaturas y en ambientes extremos.
El grafito sintético se fabrica generalmente moldeando materiales de carbono como el coque de petróleo a altas temperaturas. Los productos fabricados, de gran pureza y resistencia, se utilizan ampliamente en el ámbito industrial.

Propiedades del grafito

Una de las propiedades más destacadas del grafito es su conductividad eléctrica, que lo hace muy adecuado para su uso en baterías, electrodos y otros dispositivos electrónicos. Los electrones deslocalizados dentro de sus capas ayudan a promover un movimiento eficiente de los electrones.
Además, su excelente resistencia al calor lo hace adecuado para aplicaciones de alta temperatura, como lubricantes y sistemas de gestión térmica.
Por último, las propiedades del grafito, como su gran resistencia mecánica, su ligereza y su resistencia al calor y a los productos químicos, hacen que se utilice habitualmente en diversas industrias, como la electrónica, la automovilística y la aeroespacial.

Grafito como lubricante

En el mercado existen diferentes tipos de lubricantes de grafito. ¿Se ha preguntado alguna vez por qué se utiliza el grafito como lubricante? ¿Qué propiedades lo convierten en un lubricante ideal?

El grafito es un material cristalino carbono con una estructura en capas. Todas sus capas presentan átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal. 

Aunque estos átomos tienen enlaces fuertes, las fuerzas entre las capas son débiles. Como resultado, se deslizan unas sobre otras sin resistencia significativa. Esta estructura molecular del grafito lo convierte en un excelente agente lubricante.

Otras razones que hacen del grafito un lubricante ideal son:

Sin residuos pegajosos

Varias industrias prefieren el grafito a los lubricantes a base de aceite. Una de las razones principales es que no deja restos pegajosos. A diferencia de la grasa y el aceite, el grafito es un lubricante seco. Está compuesto por sutiles copos de grafito.

Además, los lubricantes de grafito no contienen aceite ni grasa. Por lo tanto, no atraen el polvo ni la suciedad.

Resistencia a altas temperaturas

Otro factor que lo convierte en un excelente lubricante es su estabilidad a altas temperaturas. Puede soportar temperaturas extremas sin perder su capacidad lubricante.

Algunos sólidos a base de grafito lubricantes se componen de dióxido de sílice amorfo y dihidrogenofosfato de aluminio. Sus propiedades tribológicas garantizan la protección contra el desgaste.

Principalmente, las industrias dedicadas a la forja de metales y a la fabricación de acero utilizan este tipo de lubricantes.

Durabilidad

Los lubricantes a base de grafito no se deterioran ni siquiera en atmósferas de alta presión. Su rendimiento no disminuye en altitudes elevadas y condiciones duras.

En consecuencia, los ingenieros aeroespaciales también los utilizan para lubricar ruedas, cadenas, rodillos, cintas transportadoras y juntas.

Autolubricante

Como ya se ha mencionado, las capas de un lubricante de grafito se deslizan unas sobre otras. Por lo tanto, se convierte en un agente autolubricante.

Al aplicarlo sobre un objeto, crea una fina capa. Gracias a sus propiedades autolubricantes, no es necesario volver a aplicarlo con frecuencia.

Los ingenieros utilizan lubricante de grafito en los motores a reacción. El lubricante ayuda a los motores a girar a gran velocidad sin crear fricción.

Los lubricantes de aceite no pueden actuar en estas situaciones, ya que carecen de materiales autolubricantes.

Fácil mezcla con disolventes

Es fácil mezclar grafito lubricante con disolventes. Puede combinar el grafito con un disolvente evaporante para aumentar su eficacia y su ámbito de aplicación.

Puede aplicar esta mezcla a cualquier máquina. El disolvente se evaporará en uno o dos minutos y dejará una película protectora duradera.

Estos lubricantes mezclados lubrican puntos donde los lubricantes normales a base de aceite no llegan. Suelen presentarse en forma de aerosol.

No reactivo a los productos químicos

El grafito no reacciona con la mayoría de los productos químicos debido a su estructura estable de carbono no metálico. Como resultado, puede utilizar un lubricante a base de grafito en una atmósfera expuesta a productos químicos.

Comportamiento frente a la corrosión

En el entorno de los medios químicos, puede soportar la corrosión de la mayoría de los productos químicos. Por lo tanto, se puede utilizar para la lubricación en medios corrosivos como ácidos y álcalis.

Usos de los lubricantes de grafito

• Un lubricante hecho de grafito tiene varias ventajas. Algunas de sus aplicaciones son:
• El lubricante de grafito seco humedece cintas transportadoras, máquinas y moldes de fundición a presión.
• En la industria del automóvil, los ingenieros utilizan este lubricante para humedecer los componentes del motor.
• Los mineros también utilizan lubricantes de grafito para engrasar sus equipos y máquinas de minería.
• El lubricante también se utiliza en la industria de la construcción para engrasar maquinaria pesada.
• Los ingenieros aeroespaciales utilizan lubricantes de grafito en las piezas de los aviones y en los mecanismos de los trenes de aterrizaje.

Ventajas del grafito como lubricante

Bajo coeficiente de fricción

El grafito tiene un coeficiente de fricción extremadamente bajo, lo que reduce el desgaste de las piezas móviles. Esta propiedad minimiza la pérdida de energía en la maquinaria, lo que mejora la eficiencia.

Estabilidad química

El grafito es químicamente inerte, lo que significa que no reacciona con la mayoría de las sustancias. Esta estabilidad evita su degradación con el paso del tiempo, garantiza una lubricación duradera y reduce la necesidad de mantenimiento.

Rentabilidad

El grafito suele ser más económico que las alternativas sintéticas. Su durabilidad hace que se requiera una reaplicación menos frecuente, lo que se traduce en un ahorro de costes a largo plazo.

Conductividad eléctrica

La conductividad eléctrica del grafito es ventajosa en determinadas aplicaciones, ya que permite utilizarlo como lubricante y como conductor eléctrico, especialmente en componentes electrónicos.

Desventajas del lubricante de grafito

Baja resistencia mecánica, por ejemplo en equipos de alta velocidad, es fácil que se desgaste o se caiga.

Problema de acumulación, como lubricante seco, es fácil que se deposite en la superficie de los equipos mecánicos y no es fácil de limpiar.

Contaminación ambiental, los productos químicos en polvo son propensos a causar cierta contaminación al medio ambiente.

cómo utilizar el lubricante de grafito？

Puede aplicarse directamente a las piezas giratorias o deslizantes de los equipos mecánicos y utilizarse según la cantidad. También puede añadirse al lubricante original para su uso combinado. Por último, el lubricante de grafito puede añadirse directamente al agua o al líquido emulsionado para su uso.

Conclusión

Teniendo todo esto en cuenta, podemos afirmar que el grafito es un lubricante excepcional. Ofrece numerosas ventajas sobre los lubricantes convencionales a base de aceite y grasa.

Principalmente, el lubricante de grafito se presenta en forma seca y tiene varias aplicaciones. Sus propiedades los convierten en una opción práctica para las industrias aeroespacial, manufacturera y de procesamiento químico.