Grafite de carbono para aplicações mecânicas

Os poros inerentes da grafite de carbono podem ser preenchidos com vários impregnantes para aumentar as propriedades químicas, mecânicas e tribológicas. O carbono amorfo ou livre é um composto forte muito duro. Os cristais exibem uma espécie de distúrbio de falha, o que torna o material extremamente resistente ao desgaste. As propriedades de resistência e desgaste deste material tornam-no de interesse em certas aplicações. No entanto, essas vantagens também podem ser uma fraqueza, pois o carbono cria altas forças de atrito ao esfregar contra outras superfícies.

O grafite, por outro lado, é mais macio e relativamente mais fraco porque os cristais são ordenados e o espaçamento entre planos individuais e pilhas é mais próximo. A estrutura de grafite pode ser comparada a um baralho de cartas, com cada camada deslizando facilmente para fora do baralho. Esse fenômeno dá ao material uma capacidade autolubrificante que é incomparável com outros materiais e não requer nenhum lubrificante externo.

1. processamento de grafite de carbono

A grafite de carbono é feita combinando duas formas de carbono com o piche de alcatrão de carvão. O passo do alcatrão de carvão atua como um aglutinante temporário, mantendo as duas estruturas juntas durante o processo de moldagem por compressão (prensagem uniaxial ou isostática) que forma a forma próxima da rede. Após a operação de formação, as peças são sinterizadas a uma temperatura alta o suficiente para carbonizar o piche de alcatrão de carvão. O resultado é uma estrutura totalmente ligada a carbono que contém as proporções certas de carbono e grafite. Esta estrutura é extremamente compressiva e não se arrasta sob carga. A carbonização do adesivo temporário deixa furos na estrutura.

A formação de poros durante o processamento de compósitos de carbono-grafite tem várias vantagens. Dependendo do uso pretendido pelo material, esses poros podem ser preenchidos com resina, metal, carbono ou sais inorgânicos. Esses enchimentos são usados para melhorar a resistência, a condutividade térmica e as propriedades tribológicas do material. Além disso, o grafite de carbono pode ser sinterizado em temperaturas mais altas para converter toda a estrutura em grafite, proporcionando um desempenho particularmente bom em aplicações de alta temperatura e alta velocidade.

2. seleção de material e aplicabilidade de grafite de carbono

Cargas, velocidades, temperaturas, materiais de acasalamento, restrições de custo e volumes projetados são fatores-chave a serem lembrados ao selecionar os materiais. Dezenas de materiais básicos de carbono estão disponíveis, com centenas de modificações que podem ser personalizadas para projetos e ambientes específicos. O grafite de carbono de uso geral pode ser usado em temperaturas de até 260 ° C, enquanto os graus especiais oferecem resistência de até 538 ° C. Carbonos e impregnantes especiais para aplicações de vedação na faixa de temperatura de 260 ~ 538 ° C.

Estes materiais são quimicamente inertes, resistentes à temperatura, leves, elásticos, dimensionalmente estáveis e impermeáveis a gases e líquidos. Eles podem ser moldados ou usinados para tolerâncias estreitas, impregnados, galvanizados, vulcanizados em borracha e ligados ou encolhidos em caixas ou retentores-um material avançado verdadeiramente versátil.