Pourquoi le graphite est-il utilisé comme lubrifiant ? 

Le graphite est un minéral carboné utilisé dans diverses industries. Ses propriétés uniques en font un composé polyvalent. Dans cet article, nous allons découvrir ce qui fait du graphite un excellent lubrifiant. Alors, sans plus attendre, commençons.

Qu'est-ce que le graphite ?

Structure du graphite

Le graphite est une forme cristalline de carbone qui est étroitement emballé dans une structure de réseau hexagonale. Chaque couche du réseau hexagonal est composée d'atomes de carbone étroitement liés, et toutes les couches sont maintenues ensemble par de faibles forces de van der Waals, ce qui confère au graphite ses propriétés lubrifiantes.

Graphite naturel et synthétique

Le graphite peut être trouvé naturellement dans les roches métamorphiques, graphite formé naturellement. Sa densité est généralement comprise entre 2,09 et 2,23g/cm³, son point de fusion est d'environ 3652℃, et son point d'ébullition atteint 4827℃. Par conséquent, le graphite naturel présente une bonne stabilité à haute température et dans des environnements extrêmes.
Le graphite synthétique est généralement fabriqué en moulant à haute température des matières carbonées telles que le coke de pétrole. Les produits fabriqués, d'une grande pureté et d'une grande résistance, sont largement utilisés dans le domaine industriel.

Propriétés du graphite

L'une des propriétés exceptionnelles du graphite est sa conductivité électrique, qui le rend très utile pour les batteries, les électrodes et d'autres dispositifs électroniques. Les électrons délocalisés dans ses couches favorisent un mouvement efficace des électrons.
En outre, son excellente résistance à la chaleur le rend adapté aux applications à haute température telles que les lubrifiants et les systèmes de gestion thermique.
Enfin, les propriétés du graphite, telles que sa grande résistance mécanique, sa légèreté et sa résistance à la chaleur et aux produits chimiques, font qu'il est couramment utilisé dans diverses industries telles que l'électronique, l'automobile et l'aérospatiale.

Le graphite comme lubrifiant

Différents types de lubrifiants au graphite sont disponibles sur le marché. Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi le graphite est utilisé comme lubrifiant ? Quelles sont les propriétés qui en font un lubrifiant idéal ?

Le graphite est un matériau cristallin carbone avec une structure en couches. Toutes ses couches sont constituées d'atomes de carbone disposés selon un réseau hexagonal. 

Bien que ces atomes soient fortement liés, les forces entre les couches sont faibles. Par conséquent, elles glissent les unes sur les autres sans résistance notable. Cette structure moléculaire du graphite en fait un excellent agent lubrifiant.

D'autres raisons font du graphite un lubrifiant idéal :

Pas de résidus collants

Plusieurs industries préfèrent le graphite aux lubrifiants à base d'huile. L'une des principales raisons est qu'il ne laisse pas de résidus collants. Contrairement à la graisse et à l'huile, le graphite est un lubrifiant sec. Il est composé de subtiles paillettes de graphite.

En outre, les lubrifiants au graphite ne contiennent ni huile ni graisse. Ils n'attirent donc pas la poussière et la saleté.

Endurance à haute température

Un autre facteur qui en fait un excellent lubrifiant est sa stabilité à haute température. Il peut résister à des températures extrêmes sans perdre ses propriétés lubrifiantes.

Certains solides à base de graphite lubrifiants se composent de dioxyde de silice amorphe et de dihydrogénophosphate d'aluminium. Leurs propriétés tribologiques assurent une protection contre l'usure.

Ces lubrifiants sont principalement utilisés par les industries de forgeage des métaux et de fabrication de l'acier.

Durabilité

Les lubrifiants à base de graphite ne se détériorent pas, même dans une atmosphère à haute pression. Leurs performances ne diminuent pas en haute altitude et dans des conditions difficiles.

Par conséquent, les ingénieurs de l'aérospatiale les utilisent également pour lubrifier les roues, les chaînes, les rouleaux, les bandes transporteuses et les joints.

Autolubrifiant

Comme mentionné ci-dessus, les couches d'un lubrifiant graphite glissent les unes sur les autres. Il devient donc un agent autolubrifiant.

Lorsque vous l'appliquez sur un objet, il crée une fine couche. Grâce à ses propriétés autolubrifiantes, il n'est pas nécessaire de le réappliquer fréquemment.

Les ingénieurs utilisent un lubrifiant à base de graphite dans les moteurs à réaction. Le lubrifiant aide les moteurs à tourner à grande vitesse sans créer de friction.

Les lubrifiants à base d'huile ne peuvent pas fonctionner dans de telles situations car ils n'ont pas de matériaux autolubrifiants.

Mélange facile avec les solvants

Il est facile de mélanger le graphite lubrifiant avec des solvants. Vous pouvez combiner le graphite avec un solvant d'évaporation pour améliorer son efficacité et son champ d'application.

Vous pouvez appliquer ce mélange sur n'importe quelle machine. Le solvant s'évapore en une minute ou deux et laisse un film protecteur durable.

Ces lubrifiants mélangés lubrifient les endroits que les lubrifiants à base d'huile ordinaires ne peuvent pas atteindre. Ils se présentent généralement sous forme de spray.

Non réactif aux produits chimiques

Le graphite ne réagit pas à la plupart des produits chimiques en raison de sa structure de carbone stable et non métallique. Par conséquent, vous pouvez utiliser un lubrifiant à base de graphite dans une atmosphère exposée à des produits chimiques.

Performance en matière de corrosion

Dans un environnement chimique, il peut résister à la corrosion de la plupart des produits chimiques. Par conséquent, vous pouvez l'utiliser pour la lubrification dans des milieux corrosifs tels que les acides et les alcalis.

Utilisations des lubrifiants à base de graphite

• Un lubrifiant à base de graphite présente plusieurs avantages. Voici quelques-unes de ses applications :
• Le lubrifiant sec à base de graphite humidifie les bandes transporteuses, les machines et les moules de coulée sous pression.
• Dans l'industrie automobile, les ingénieurs utilisent ce lubrifiant pour humidifier les composants du moteur.
• Les travailleurs de l'industrie minière utilisent également des lubrifiants à base de graphite pour graisser leurs équipements et machines.
• Le lubrifiant est également utilisé dans l'industrie de la construction pour graisser les machines lourdes.
• Les ingénieurs en aérospatiale utilisent des lubrifiants à base de graphite dans les pièces d'avion et les mécanismes des trains d'atterrissage.

Avantages du graphite en tant que lubrifiant

Faible coefficient de frottement

Le graphite a un coefficient de frottement extrêmement faible, ce qui réduit l'usure des pièces mobiles. Cette propriété minimise la perte d'énergie dans les machines, ce qui améliore l'efficacité.

Stabilité chimique

Le graphite est chimiquement inerte, ce qui signifie qu'il ne réagit pas avec la plupart des substances. Cette stabilité empêche la dégradation dans le temps, assure une lubrification durable et réduit les besoins de maintenance.

Rapport coût-efficacité

Le graphite est souvent plus économique que les produits synthétiques. Sa durabilité permet de réduire la fréquence des réapplications, ce qui se traduit par des économies à long terme.

Conductivité électrique

La conductivité électrique du graphite est avantageuse dans certaines applications, lui permettant d'être utilisé à la fois comme lubrifiant et comme conducteur électrique, notamment dans les composants électroniques.

Inconvénients du lubrifiant graphite

Faible résistance mécanique, par exemple dans les équipements à grande vitesse, il est facile de l'user ou de le faire tomber.

Problème d'accumulation : en tant que lubrifiant sec, il se dépose facilement sur la surface des équipements mécaniques et n'est pas facile à nettoyer.

Pollution de l'environnement : les produits chimiques en poudre sont susceptibles de provoquer une certaine pollution de l'environnement.

comment utiliser le lubrifiant graphite？

Il peut être appliqué directement sur les pièces rotatives ou coulissantes des équipements mécaniques et utilisé en fonction de la quantité. Il peut également être ajouté au lubrifiant d'origine pour une utilisation combinée. Enfin, le lubrifiant au graphite peut être directement ajouté à l'eau ou à un liquide émulsifié pour être utilisé.

Conclusion

En définitive, on peut dire que le graphite est un lubrifiant exceptionnel. Il offre de nombreux avantages par rapport aux lubrifiants conventionnels à base d'huile ou de graisse.

Les lubrifiants au graphite se présentent principalement sous forme sèche et ont plusieurs applications. Leurs propriétés en font un choix pratique pour l'aérospatiale, l'industrie manufacturière et les industries de traitement chimique.