Proč se grafit používá jako mazivo? | Jinsun Carbon

Grafit je uhlíkový minerál, který se používá v různých průmyslových odvětvích. Jeho jedinečné vlastnosti z něj činí všestrannou sloučeninu. V tomto článku se dozvíme, co dělá z grafitu skvělé mazivo. Takže bez dalších okolků, pojďme na to.

Co je grafit?

Struktura grafitu

Grafit je krystalická forma uhlíku, která je pevně uspořádána do hexagonální mřížkové struktury. Každá vrstva hexagonální mřížky je tvořena pevně vázanými atomy uhlíku a všechny vrstvy jsou drženy pohromadě slabými van der Waalsovými silami, což grafitu dodává jeho mazací vlastnosti.

Přírodní a syntetický grafit

Grafit se nachází v přírodních metamorfovaných horninách, přirozeně se tvořící grafit. Jeho hustota je obvykle 2,09–2,23 g/cm³, bod tání je asi 3652 ℃ a bod varu dosahuje 4827 ℃. Proto má přírodní grafit dobrou stabilitu při vysokých teplotách a extrémních podmínkách.
Syntetický grafit se obvykle vyrábí tvářením uhlíkových materiálů, jako je ropný koks, za vysokých teplot. Výsledné produkty jsou například vysoce čisté a pevné a nacházejí široké využití v průmyslu.

Vlastnosti grafitu

Jednou z vynikajících vlastností grafitu je jeho elektrická vodivost, díky čemuž je velmi vhodný pro použití v bateriích, elektrodách a dalších elektronických zařízeních. Delokalizované elektrony v jeho vrstvách usnadňují efektivní pohyb elektronů.
Kromě toho je díky své vynikající tepelné stabilitě vhodný pro použití ve vysokoteplotních aplikacích, jako jsou maziva a systémy tepelného managementu.
A konečně, vlastnosti grafitu, jako je vysoká mechanická pevnost, nízká hmotnost, odolnost vůči vysokým teplotám a chemikáliím, ho činí široce používaným v různých průmyslových odvětvích, jako je elektronika, automobilový průmysl a letecký průmysl.

Grafit jako mazivo

Na trhu jsou k dispozici různé typy grafitových maziv. Přemýšleli jste někdy, proč se grafit používá jako mazivo? Jaké vlastnosti z něj dělají ideální mazivo?

Grafit je krystalický uhlík s vrstevnatou strukturou. Všechny jeho vrstvy se skládají z atomů uhlíku uspořádaných v hexagonální mřížce.

Přestože tyto atomy mají silné vazby, síly působící mezi vrstvami jsou slabé. V důsledku toho se po sobě kloužou bez výrazného odporu. Tato molekulární struktura grafitu z něj činí vynikající mazivo.

Mezi další důvody, proč je grafit ideálním mazivem, patří:

Žádné lepkavé zbytky

V některých průmyslových odvětvích se grafit upřednostňuje před mazivy na bázi oleje. Jedním z hlavních důvodů je, že nezanechává lepkavé zbytky. Na rozdíl od tuků a olejů je grafit suché mazivo. Skládá se z jemných grafitových vloček.

Grafitová maziva navíc neobsahují olej ani mastnotu, takže nepřitahují prach a nečistoty.

Odolnost vůči vysokým teplotám

Dalším faktorem, který z něj dělá vynikající mazivo, je jeho teplotní stabilita. Dokáže odolat extrémním teplotám, aniž by ztratil své mazací vlastnosti.

Některá tuhá maziva na bázi grafitu obsahují amorfní oxid křemičitý a dihydrogenfosforečnan hlinitý. Jejich tribologické vlastnosti poskytují ochranu proti opotřebení.

Taková maziva se používají především v průmyslových odvětvích zabývajících se kováním kovů a výrobou oceli.

Trvanlivost

Maziva na bázi grafitu nedegradují ani ve vysokotlakých atmosférách. Jejich výkonnostní vlastnosti se nesnižují ve vysokých nadmořských výškách a v náročných podmínkách.

Proto je leteckí inženýři používají také k mazání kol, řetězů, válečků, dopravních pásů a těsnění.

Samomazné

Jak již bylo zmíněno výše, vrstvy grafitového maziva se po sobě kloužou, čímž se stává samomaznou látkou.

Po nanesení na předmět vytvoří tenkou vrstvu. Díky svým samomazným vlastnostem není nutné jej nanášet často.

Inženýři používají v proudových motorech grafitové mazivo. Toto mazivo pomáhá motorům otáčet se vysokými rychlostmi bez vytváření tření.

Olejová maziva nemohou v takových situacích fungovat, protože neobsahují samomazné materiály.

Snadné míchání s rozpouštědly

Snadno mísitelné grafitové mazivo s rozpouštědly. Grafit můžete kombinovat s odpařujícím se rozpouštědlem pro zvýšení jeho účinnosti a rozšíření jeho rozsahu použití.

Tuto směs lze aplikovat na jakékoli auto. Rozpouštědlo se odpaří během jedné nebo dvou minut a zanechá dlouhotrvající ochranný film.

Tato směsná maziva promazávají místa, kam se běžné olejové maziva nedostanou. Obvykle jsou k dispozici ve formě spreje.

Nereaguje na chemikálie

Grafit nereaguje s většinou chemikálií díky své stabilní nekovové uhlíkové struktuře. Maziva na bázi grafitu proto lze používat v chemicky vystavených atmosférách.

Korozní charakteristiky

V chemickém prostředí odolává korozi způsobené většinou chemikálií. Proto jej lze použít k mazání v agresivním prostředí, jako jsou kyseliny a zásady.

Aplikace grafitových maziv

• Grafitové mazivo má řadu výhod. Mezi ně patří:
• Suché grafitové mazivo promazává dopravníkové pásy, obráběcí stroje a licí formy.
• V automobilovém průmyslu používají inženýři toto mazivo k mazání součástí motoru.
• Horníci také používají grafitová maziva k mazání důlního zařízení a strojů.
• Toto mazivo se používá také ve stavebnictví k mazání těžkých strojů.
• Letečtí inženýři používají grafitová maziva v součástech letadel a mechanismech podvozků.

Výhody grafitu jako maziva

Nízký koeficient tření

Grafit má extrémně nízký koeficient tření, což snižuje opotřebení pohyblivých částí. Tato vlastnost minimalizuje ztráty energie v zařízeních, což zvyšuje jejich účinnost.

Chemická stabilita

Grafit je chemicky inertní, což znamená, že nereaguje s většinou látek. Tato stabilita zabraňuje degradaci v průběhu času, zajišťuje dlouhodobé mazání a snižuje potřebu údržby.

Efektivita nákladů

Grafit je často nákladově efektivnější než syntetické alternativy. Jeho odolnost znamená, že vyžaduje méně častou opětovnou aplikaci, což vede k dlouhodobým úsporám nákladů.

Elektrická vodivost

Elektrická vodivost grafitu je v některých aplikacích výhodná, což umožňuje jeho použití jak jako mazivo, tak jako elektrický vodič, zejména v elektronických součástkách.

Nevýhody grafitového maziva

Nízká mechanická pevnost, například u vysokorychlostních zařízení, se snadno opotřebovává nebo odpadává.

Problém s hromaděním: Jelikož se jedná o suché mazivo, snadno se usazuje na povrchu mechanických zařízení a je obtížné ho čistit.

Znečištění životního prostředí, práškové chemikálie mohou způsobit určité znečištění životního prostředí.

Jak používat grafitové mazivo?

Lze jej aplikovat přímo na rotující nebo posuvné části mechanických zařízení a použít v daném množství. Lze jej také přidat do původního maziva pro použití ve spojích. Grafitové mazivo lze také přidat přímo do vody nebo emulgované kapaliny pro použití.

Závěr

Vzhledem k výše uvedenému lze říci, že grafit je vynikající mazivo. Má řadu výhod oproti konvenčním mazivům na bázi oleje a plastických maziv.

Grafitová maziva jsou obecně dostupná v suché formě a mají několik aplikací. Díky svým vlastnostem jsou praktickou volbou pro letecký, výrobní a chemický průmysl.