Чому графіт використовується як мастило? 

Графіт - це вуглецевий мінерал, який використовується в різних галузях промисловості. Його унікальні властивості роблять його універсальною сполукою. У цій статті ми дізнаємося, що робить графіт чудовим мастилом. Тож без жодних зволікань почнемо.

Що таке графіт?

Структура графіту

Графіт - це кристалічна форма вуглецю, щільно упакована в структуру гексагональної решітки. Кожен шар гексагональної решітки складається з щільно пов'язаних атомів вуглецю, а всі шари утримуються разом слабкими силами Ван-дер-Ваальса, що надає графіту мастильних властивостей.

Природний і синтетичний графіт

Графіт можна знайти в природі в метаморфічних породах, природно сформований графіт. Його щільність зазвичай становить 2,09-2,23 г/см³, температура плавлення - близько 3652 ℃, а температура кипіння - 4827 ℃. Тому природний графіт має хорошу стійкість до високих температур та екстремальних умов.
Синтетичний графіт зазвичай отримують шляхом формування вуглецевих матеріалів, таких як нафтовий кокс, при високих температурах. Наприклад, продукти високої чистоти та міцності широко використовуються в промисловості.

Властивості графіту

Однією з видатних властивостей графіту є його електропровідність, що робить його дуже придатним для використання в батареях, електродах та інших електронних пристроях. Делокалізовані електрони в його шарах сприяють ефективному руху електронів.
Крім того, його чудова термостійкість робить його придатним для високотемпературних застосувань, таких як мастильні матеріали та системи терморегулювання.
Нарешті, такі властивості графіту, як висока механічна міцність, легка вага, стійкість до нагрівання та хімічних речовин, роблять його широко використовуваним у різних галузях промисловості, таких як електроніка, автомобілебудування та аерокосмічна промисловість.

Графіт як мастило

На ринку доступні різні типи графітових мастил. Ви коли-небудь замислювалися, чому графіт використовується як мастило? Які властивості роблять його ідеальним мастилом?

Графіт - це кристалічна речовина вуглець з шаруватою структурою. У всіх його шарах атоми вуглецю розташовані у вигляді гексагональної решітки. 

Хоча ці атоми мають міцні зв'язки, сили між шарами слабкі. В результаті вони ковзають один по одному без будь-якого значного опору. Така молекулярна структура графіту робить його чудовим мастильним матеріалом.

Деякі інші причини роблять графіт ідеальним мастильним матеріалом:

Без липкого залишку

Деякі галузі промисловості віддають перевагу графітовим мастилам перед мастильними матеріалами на масляній основі. Однією з основних причин цього є те, що він не залишає липких слідів. На відміну від мастила та олії, графіт є сухим мастилом. Він складається з тонких графітові пластівці.

Крім того, графітові мастила не містять оливи або мастила. Тому вони не притягують пил і бруд.

Високотемпературна витривалість

Ще одним фактором, що робить його чудовим мастилом, є його високотемпературна стабільність. Вона може витримувати екстремальні температури без втрати своїх змащувальних властивостей.

Деякі тверді речовини на основі графіту мастильні матеріали складаються з аморфного діоксиду кремнію та дигідрофосфату алюмінію. Їхні трибологічні властивості забезпечують захист від зносу.

Такі мастила використовують, в першу чергу, галузі, що займаються куванням металу та виробництвом сталі.

Довговічність

Мастила на основі графіту не псуються навіть в атмосфері високого тиску. Їх ефективність не знижується на великій висоті і в суворих умовах.

Тому аерокосмічні інженери також використовують їх для змащування коліс, ланцюгів, роликів, конвеєрних стрічок і прокладок.

Самозмащувальні

Як згадувалося вище, шари графітового мастила ковзають один по одному. Таким чином, воно стає самозмащувальним агентом.

Коли ви наносите його на об'єкт, він створює тонкий шар. Завдяки самозмащувальним властивостям, вам не потрібно часто наносити його повторно.

Інженери використовують графітове мастило в реактивних двигунах. Мастило допомагає двигунам обертатися на високій швидкості, не створюючи тертя.

Мастила не можуть працювати в таких ситуаціях, оскільки в них немає самозмащувальних матеріалів.

Легке змішування з розчинниками

Легко змішувати графіт мастило з розчинниками. Ви можете поєднувати графіт з розчинником, що випаровується, щоб підвищити його ефективність і розширити сферу застосування.

Ви можете наносити цю суміш на будь-яку машину. Розчинник випарується за хвилину-дві і залишить довговічну захисну плівку.

Ці комбіновані мастила змащують місця, куди звичайні мастила на масляній основі не можуть дістатися. Як правило, вони випускаються у формі спрею.

Не реагує на хімічні речовини

Графіт не вступає в реакцію з більшістю хімічних речовин завдяки своїй стабільній, неметалевій вуглецевій структурі. Як результат, ви можете використовувати мастило на основі графіту в атмосфері, що піддається впливу хімічних речовин.

Антикорозійні характеристики

У середовищі хімічних середовищ вона може протистояти корозії більшості хімічних речовин. Тому його можна використовувати для змащування в агресивних середовищах, таких як кислоти і луги.

Застосування графітових мастил

• Мастило з графіту має кілька переваг. Деякі з його застосувань включають
• Сухе графітове мастило зволожує конвеєрні стрічки, машини та ливарні форми.
• В автомобільній промисловості інженери використовують це мастило для зволоження компонентів двигуна.
• Гірники також використовують графітові мастила для змащування гірничодобувного обладнання та машин.
• Мастило також використовується в будівельній галузі для змащування важкої техніки.
• Аерокосмічні інженери використовують графітові мастила в деталях літаків і механізмах шасі.

Переваги графіту як мастила

Низький коефіцієнт тертя

Графіт має надзвичайно низький коефіцієнт тертя, що зменшує знос рухомих частин. Ця властивість мінімізує втрати енергії в механізмах, що підвищує ефективність.

Хімічна стабільність

Графіт хімічно інертний, тобто не вступає в реакцію з більшістю речовин. Ця стабільність запобігає деградації з часом, забезпечує тривале змащування і зменшує потребу в технічному обслуговуванні.

Економічна ефективність

Графіт часто є більш економічним, ніж синтетичні альтернативи. Його довговічність означає, що повторне нанесення потрібно рідше, що призводить до довгострокової економії коштів.

Електропровідність

Електропровідність графіту має перевагу в певних сферах застосування, що дозволяє використовувати його і як мастило, і як електричний провідник, особливо в електронних компонентах.

Недоліки графітового мастила

Низька механічна міцність, наприклад, у високошвидкісному обладнанні, легко зношується або падає.

Проблема накопичення: як сухе мастило, воно легко осідає на поверхні механічного обладнання і не піддається очищенню.

Забруднення навколишнього середовища, порошкоподібні хімічні речовини можуть спричинити певне забруднення навколишнього середовища.

як використовувати графітове мастило？

Його можна безпосередньо наносити на обертові або ковзаючі частини механічного обладнання і використовувати відповідно до кількості. Його також можна додавати в оригінальне мастило для комбінованого використання. Нарешті, графітове мастило можна безпосередньо додавати у воду або емульговану рідину для використання.

Висновок

Враховуючи все це, можна сказати, що графіт є чудовим мастильним матеріалом. Він має численні переваги над звичайними мастилами на основі оливи та мастил.

Графітові мастила випускаються в основному в сухій формі і мають кілька сфер застосування. Завдяки своїм властивостям вони є практичним вибором для аерокосмічної, машинобудівної та хімічної промисловості.