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石墨是一种具有片层结构的物质,石墨晶体结构中碳原子以共价控结合,间距为0.142nm,结合能较高,而层与层之间以范德华引力结合,间距为0.3354nm,结合能较小。当受到剪切应力作用时,很容易在层间发生滑移。研究表明,影响石墨润滑性能的因素有: (1)结晶性。石墨种类较多,一般分为天然石墨和人造石墨。天然石墨可分为鳞片状石墨和土状石墨等.石墨结晶性好且硬度小,则润滑性能好。 (2)纯度。石墨里含的杂质越多,对工模具的磨损也越大,从而直接影响工模具使用寿命。 (3)粒度与粒子形状。通常作润滑剂的石墨粒度大约为0.4~240微米。研究表明,粒度越大,摩擦系数越小,然而,石墨在金属表面上的涂覆性能却相反,即粒度越细,涂覆性越好。为此,在选择石墨粒度时要综合考虑。另外,形状越扁平的石墨,其润滑件能越好,磨损也小。 (4)周围气氛。石墨非常容易吸附气体相大气中的水分,这有利于石墨的润滑性能。 研究表明,石墨在干燥的空气中的摩擦系数极高,当相对湿度提高到80%后,摩擦系数降低至0.16。 石墨的使用温度在200—400℃,使用时通常制成粉状,可以把细粉直接撒到金属表面,如热锻,也可以分散到油和水中制成悬浮液使用。
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