碳石墨在制造中,原材料经压缩后再焙烧到约1000℃左右,挥发物被驱除,留下是“基础级别”的碳石墨。为了改善它的承载能力和使之夯实有较好的不透性,12%或更多的空隙率,一般情况下用浸渍合成树脂或金属来控制其渗透性。为了能用于300℃,使用焙烧到2500℃以上的电石墨。
目前广泛使用各种合成树脂浸溃剂。其中有酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂等,根据不同的介质性质选用不同的浸渍剂。酚醛树脂耐酸性较好,环氧树脂耐碱性介质的腐蚀,呋喃树脂耐酸碱性能较好,因此呋喃树脂用得较普遍。
浸渍金属如锑、铜、铅或巴氏合金的石墨可以改善材料的强度、热导率和摩擦学性能。选择金属做浸渍剂时要注意金属的熔点不可过低,浸渍的金属要耐介质的腐蚀。
高温油泵密封常用浸锑的石墨。因国内机械碳石墨行业发展相对滞后,国产浸锑石墨在高温及易产生干摩擦的恶劣工况下使用,端面可能产生疱疤现象甚至于部分脱落,从面导致密封失效造成安全事故。对密封用碳石墨来说,抗疱疤是个很重要的问题。对疱疤较普遍的解释是一定量的流体被碳石墨基层所吸收,由于摩擦热形成基层压力顶出,形成状凹坑。疱疤通常在烃类产品或温度交变的场合下使用时可以发现。采用碳化硅作为配对材料,可以减少甚至消除这一疱疤问题。
特殊级别的碳石墨包括浸渍聚四氟乙烯的高耐腐蚀性、低残余空隙率的致密碳石墨用来对付疱疤。碳石墨全部都是承载能力良好的,在抗压缩中相当强并对非氧化物有良好的耐腐蚀性。它的磨削裕度差,并且脆弱。
密封百科知识内容选自《实用机械密封技术问答》
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