Por que o grafite é usado como lubrificante? 

O grafite é um mineral de carbono que tem sido usado em vários setores. Suas propriedades exclusivas o tornam um composto versátil. Nesta postagem, aprenderemos o que torna o grafite um excelente lubrificante. Portanto, sem demora, vamos começar.

O que é grafite?

Estrutura de grafite

O grafite é uma forma cristalina de carbono firmemente compactada em uma estrutura de rede hexagonal. Cada camada da rede hexagonal é composta de átomos de carbono firmemente ligados, e todas as camadas são mantidas juntas por forças fracas de van der Waals, o que confere ao grafite suas propriedades lubrificantes.

Grafite natural e sintético

O grafite pode ser encontrado naturalmente em rochas metamórficas, grafite formado naturalmente. Sua densidade é geralmente entre 2,09-2,23g/cm³, seu ponto de fusão é de cerca de 3652°C e seu ponto de ebulição é de até 4827°C. Portanto, o grafite natural tem boa estabilidade em altas temperaturas e ambientes extremos.
O grafite sintético é geralmente produzido pela moldagem de materiais de carbono, como o coque de petróleo, em altas temperaturas. Por exemplo, os produtos de alta pureza e resistência fabricados são amplamente utilizados no campo industrial.

Propriedades do grafite

Uma das propriedades excepcionais do grafite é sua condutividade elétrica, o que o torna muito adequado para uso em baterias, eletrodos e outros dispositivos eletrônicos. Os elétrons deslocalizados dentro de suas camadas ajudam a promover o movimento eficiente dos elétrons.
Além disso, sua excelente resistência ao calor o torna adequado para aplicações de alta temperatura, como lubrificantes e sistemas de gerenciamento térmico.
Por fim, as propriedades do grafite, como alta resistência mecânica, peso leve e resistência ao calor e a produtos químicos, fazem com que ele seja comumente usado em vários setores, como o eletrônico, o automotivo e o aeroespacial.

Grafite como lubrificante

Há diferentes tipos de lubrificantes de grafite disponíveis no mercado. Você já se perguntou por que o grafite é usado como lubrificante? Quais são as propriedades que o tornam um lubrificante ideal?

O grafite é um material cristalino carbono com uma estrutura em camadas. Todas as suas camadas apresentam átomos de carbono dispostos em uma estrutura hexagonal. 

Embora esses átomos tenham ligações fortes, as forças entre as camadas são fracas. Como resultado, elas deslizam umas sobre as outras sem nenhuma resistência significativa. Essa estrutura molecular do grafite faz dele um excelente agente lubrificante.

Alguns outros motivos que fazem do grafite um lubrificante ideal incluem:

Sem resíduos pegajosos

Vários setores preferem o grafite aos lubrificantes à base de óleo. Um dos principais motivos para isso é o fato de que ele não deixa resíduos pegajosos. Ao contrário da graxa e do óleo, o grafite é um lubrificante seco. Ele é feito de flocos de grafite.

Além disso, os lubrificantes de grafite não contêm óleo ou graxa. Portanto, eles não atraem poeira e sujeira.

Resistência a altas temperaturas

Outro fator que o torna um excelente lubrificante é sua estabilidade em altas temperaturas. Ele pode suportar temperaturas extremas sem perder sua capacidade lubrificante.

Alguns sólidos à base de grafite lubrificantes são compostos por dióxido de sílica amorfa e di-hidrogenofosfato de alumínio. Suas propriedades tribológicas garantem proteção contra o desgaste.

Os setores envolvidos na forja de metais e na fabricação de aço usam esses lubrificantes principalmente.

Durabilidade

Os lubrificantes à base de grafite não se deterioram mesmo em uma atmosfera de alta pressão. Seu desempenho não diminui em grandes altitudes e condições adversas.

Consequentemente, os engenheiros aeroespaciais também os utilizam para lubrificar rodas, correntes, rolos, correias transportadoras e juntas.

Autolubrificante

Como mencionado acima, as camadas de um lubrificante de grafite deslizam umas sobre as outras. Portanto, ele se torna um agente autolubrificante.

Quando você o aplica sobre um objeto, ele cria uma camada fina. Devido às propriedades autolubrificantes, não é necessário reaplicá-lo com frequência.

Os engenheiros usam lubrificante de grafite nos motores a jato. O lubrificante ajuda os motores a girar em alta velocidade sem criar atrito.

Os lubrificantes a óleo não podem atuar em tais situações, pois não possuem materiais autolubrificantes.

Fácil mistura com solventes

É fácil misturar grafite lubrificante com solventes. Você pode combinar o grafite com um solvente de evaporação para aumentar sua eficiência e seu escopo de aplicação.

Você pode aplicar essa mistura em qualquer máquina. O solvente evaporará em um ou dois minutos e deixará uma película protetora de longa duração.

Esses lubrificantes mistos lubrificam pontos onde os lubrificantes comuns à base de óleo não conseguem chegar. Geralmente, eles vêm em forma de spray.

Não reativo a produtos químicos

O grafite permanece não reativo com a maioria dos produtos químicos devido à sua estrutura estável de carbono não metálico. Como resultado, é possível usar um lubrificante à base de grafite em uma atmosfera exposta a produtos químicos.

Desempenho contra corrosão

No ambiente de mídia química, ele pode suportar a corrosão da maioria dos produtos químicos. Portanto, pode ser usado para lubrificação em meios corrosivos, como ácidos e álcalis.

Usos dos lubrificantes de grafite

• Um lubrificante feito de grafite tem várias vantagens. Algumas de suas aplicações incluem:
• O lubrificante de grafite seco umedece correias transportadoras, máquinas e moldes de fundição sob pressão.
• No setor automotivo, os engenheiros usam esse lubrificante para umedecer os componentes do motor.
• Os trabalhadores da mineração também usam lubrificantes de grafite para lubrificar seus equipamentos e máquinas de mineração.
• O lubrificante também é usado no setor de construção para lubrificar máquinas pesadas.
• Os engenheiros aeroespaciais usam lubrificantes de grafite em peças de aeronaves e mecanismos de trens de pouso.

Vantagens do grafite como lubrificante

Baixo coeficiente de atrito

O grafite tem um coeficiente de atrito extremamente baixo, o que reduz o desgaste das peças móveis. Essa propriedade minimiza a perda de energia no maquinário, o que melhora a eficiência.

Estabilidade química

O grafite é quimicamente inerte, o que significa que não reage com a maioria das substâncias. Essa estabilidade evita a degradação ao longo do tempo, garante uma lubrificação duradoura e reduz a necessidade de manutenção.

Custo-benefício

O grafite costuma ser mais econômico do que as alternativas sintéticas. Sua durabilidade significa que é necessária uma reaplicação menos frequente, resultando em economia de custos a longo prazo.

Condutividade elétrica

A condutividade elétrica do grafite é vantajosa em determinadas aplicações, permitindo que ele seja usado tanto como lubrificante quanto como condutor elétrico, especialmente em componentes eletrônicos.

Desvantagens do lubrificante de grafite

Baixa resistência mecânica, por exemplo, em equipamentos de alta velocidade, é fácil de desgastar ou cair.

Problema de acúmulo: por ser um lubrificante seco, ele se deposita facilmente na superfície do equipamento mecânico e não é fácil de limpar.

Poluição ambiental: produtos químicos em pó são propensos a causar certa poluição ao meio ambiente.

como usar o lubrificante de grafite？

Pode ser aplicado diretamente nas peças rotativas ou deslizantes de equipamentos mecânicos e usado de acordo com a quantidade. Também pode ser adicionado ao lubrificante original para uso combinado. Por fim, o lubrificante de grafite pode ser adicionado diretamente à água ou a um líquido emulsionado para uso.

Conclusão

Considerando tudo isso, podemos dizer que o grafite é um excelente lubrificante. Ele oferece inúmeras vantagens em relação aos lubrificantes convencionais à base de óleo e graxa.

Principalmente, o lubrificante de grafite vem na forma seca e tem várias aplicações. Suas propriedades o tornam uma opção prática para os setores aeroespacial, de manufatura e de processamento químico.