ответ дан 5 декабря 2017 в 22:55

Не тот ответ, который вы ищете? Просмотрите другие вопросы с метками двигатель постоянного тока или задайте свой вопрос.

Ваша конфиденциальность

Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой использования файлов cookie.

Принять все файлы cookie Настроить параметры

7 Различное использование графита

Графит имеет широкий спектр почти противоречивых применений.Аллотроп углерода и один из самых мягких минералов в мире, его применение варьируется от письменных принадлежностей до смазочных материалов.

Из него можно сделать цилиндр толщиной в один атом из графена, сверхпрочного материала, используемого в спортивном инвентаре. Графит может вести себя как металл и проводить электричество, а также как неметалл, устойчивый к высоким температурам.

Графит встречается в природе в виде чешуек и прожилок в трещинах горных пород или в виде аморфных комков. Основная кристаллическая структура графита представляет собой плоский лист прочно связанных атомов углерода в шестиугольных ячейках.

Эти листы, называемые графенами, укладываются друг на друга для создания объема, но вертикальные связи между листами очень слабые. Слабость этих вертикальных связей позволяет листам раскалываться и скользить друг по другу.

Однако, если лист графена выровнять и прокатать горизонтально, полученный материал будет в 100 раз прочнее стали.

Графит также используется в карандашах, производстве стали и электронике, такой как смартфоны.Возможно, его наиболее важным применением является литий-ионный аккумулятор, где графит является ключевым компонентом даже выше лития. На самом деле в литий-ионном аккумуляторе графита в 10–30 раз больше, чем лития.

Это некоторые виды использования графита:

Подробнее: Что такое графит?

1.Письменные и художественные материалы

Слово «графит» происходит от греческого языка и переводится как «писать». Таким образом, графит чаще всего используется для изготовления грифеля карандашей.

Стержни карандашей «Свинец» изготовлены из смеси глины и графита, находящегося в аморфной форме. Бумагу маркируют рыхло сколотые графитовые чешуйки, а глина выступает связующим материалом. Чем выше содержание графита в сердечнике, тем мягче карандаш и тем темнее его след.

В так называемых графитных карандашах нет грифеля.Название возникло в Европе, когда графит называли «плюмбаго» или «черный свинец» из-за его металлического вида.

Использование графита в качестве маркера восходит к 16 веку в северной Англии, где местная легенда гласит, что пастухи использовали недавно обнаруженное месторождение графита для маркировки овец.

2. Смазочные материалы/Репелленты

Графит является одним из основных ингредиентов смазочных материалов , таких как консистентная смазка и т. д. Графит реагирует с атмосферным паром воды, образуя тонкую пленку на любых прилегающих поверхностях и уменьшая трение между ними.Он образует суспензию в масле и снижает трение между двумя движущимися частями, такими как автомобильные тормоза и сцепление.

Таким образом, графит действует как смазка при температуре до 787 градусов по Цельсию (1450 градусов по Фаренгейту) и как противозадирный материал при температуре до 1315 градусов по Цельсию (2399 градусов по Фаренгейту).

Этот мощный минерал действует как хороший репеллент ; поэтому множество компаний-производителей используют графит в качестве ингредиента репеллентных растворов. Одним из наиболее распространенных репеллентов, в которых используется графит, являются металлические протекторы.

3.

Если вы когда-нибудь сталкивались с красками , гарантирующими защиту стен, то вы могли бы найти в них графит. В этом случае используется порошковая форма графита. Фабрики смешивают порошкообразный графит с красками, чтобы создать настоящую защиту для стен.

4. Огнеупоры

Графит является распространенным огнеупорным материалом, поскольку он выдерживает высокие температуры и стойкость без химических изменений.Он используется в производственных процессах, начиная от производства стали и стекла и заканчивая обработкой железа. Он также является заменителем асбеста в автомобильных тормозных колодках.

5. Ядерные реакторы

Способность графита поглощать быстро движущиеся нейтроны очень высока, поэтому в большинстве случаев этот минерал используется для стабилизации или нейтрализации реакций нейтронов.

6. Электротехническая промышленность

Кристаллический чешуйчатый графит используется в производстве угольных электродов, щеток и пластин, используемых в сухих батареях и электротехнической промышленности.Интересно, что природный графит также перерабатывается в синтетический графит. Этот тип графита используется в литий-ионных батареях.

Литий-ионные батареи имеют литиевый катод и графитовый анод. Когда батарея заряжается, вокруг графитового анода накапливаются положительно заряженные ионы лития в растворе соли лития в электролите.

Литиевый анод сделал бы батарею более мощной, но литий значительно расширяется при зарядке. Со временем поверхность литиевого катода трескается, что приводит к выходу ионов лития.Они, в свою очередь, образуют наросты, называемые дендритами, в процессе, который может привести к короткому замыканию батареи.

7. Листы графена

Свернутые одиночные листы графена в 10 раз легче, а также в 100 раз прочнее стали. Такой рулонный лист также называют графеном, и это производное графита является самым прочным идентифицированным материалом в мире и используется для изготовления сверхпрочного и легкого спортивного оборудования.

Его высокая электропроводность, низкое светопоглощение и химическая стойкость делают его идеальным материалом для будущих применений, в том числе в медицинских имплантатах, таких как искусственные сердца, гибкие электронные устройства и детали самолетов.

Применение графита

Графит используется в карандашах и смазках. Это хороший проводник тепла и электричества. Его высокая проводимость делает его полезным в электронных продуктах, таких как электроды, батареи и солнечные панели. Но также он имеет промышленное применение графита, как указано ниже:

1. в химической промышленности

В химическом секторе графит используется во многих высокотемпературных применениях, таких как производство фосфора и карбида кальция в дуговых печах. .Графит используется в качестве анода в определенных водных электролитических процессах, таких как производство галогенов (хлора и фтора).

2. в атомной промышленности

Большое количество высокочистого электрографита используется для производства стержней-замедлителей и компонентов отражателей в ядерных реакторах. Пригодность электрограмм обусловлена ​​низким поглощением нейтронов, высокой теплопроводностью и большой мощностью при высоких температурах.

3. Применение в электротехнике

Графит в основном используется в качестве электрического материала при производстве угольных щеток в электродвигателях.Здесь срок службы и производительность компонента во многом зависят от класса и структуры.

4. Механические применения

Графит широко используется в качестве конструкционного материала в различных областях, таких как поршневые кольца, упорные подшипники, опорные подшипники и лопасти. Уплотнения на основе углерода используются в топливных насосах и валах нескольких авиационных реактивных двигателей.

4.1.

Используется вместе с графитовыми направляющими кольцами для герметизации безмасляных газов высокого давления.Из-за самосмазывающихся, химически инертных, высокой удельной прочности, термической стабильности

4.2.

Электромеханические устройства предназначены для передачи электрического тока от неподвижного устройства к вращающемуся. Они улучшают механические характеристики и устраняют необходимость в том, чтобы провода свисали с подвижных соединений. Использование графита Из-за его проводимости, самосмазывающихся свойств, которые означают, что он может противостоять износу с течением времени.

4.3.

Подшипники — это компоненты, которые воспринимают нагрузку при контакте и перемещении относительно другой детали. Тип подшипника, втулки представляют собой тонкие трубки, предназначенные для уменьшения трения между двумя поверхностями, скользящими друг относительно друга. Использование графита Благодаря своей самосмазывающейся способности, длительному сроку службы, процветает в суровых условиях.

4.4.

Лопасти прикреплены к вращающемуся колесу, которое толкает или толкает ветер или вода.Применение графита Благодаря своей самосмазываемости, устойчивости к высоким температурам, химической инертности.

4.5.

Предназначены для смазывания вращающегося оборудования, такого как цапфы, опорные кольца, шины и вставные уплотнения, где нельзя использовать влажные смазки. Вес блока удерживает его в постоянном контакте с поверхностью качения, откладывая тонкую пленку графита. Использование графита Из-за того, что он самосмазывающийся, устойчивый к износу с течением времени

Статьи по теме:

1. Что такое графит?
2. Какие существуют виды графита?
3. Какова структура графита?
4. Каковы основные свойства графита?

Часто задаваемые вопросы.

Для каких целей используется графит?

Графит используется в карандашах и смазках. Это хороший проводник тепла и электричества. Его высокая проводимость делает его полезным в электронных продуктах, таких как электроды, батареи и солнечные панели.

• Цвет: от железно-черного до серо-стального; темно-синий
• Другие характеристики: сильно анизотропный,
• Оптические свойства: Одноосный (-)
• Диафанность: Непрозрачный, прозрачный только в доп.

В каких пяти случаях используется графит?

Ниже приведены области применения графита:

• Используется для изготовления карандашей.
• Используется в качестве сухой смазки.
• Для изготовления электродов.
• Для полировки изделий из железа.
• Как модератор в ядерной печи.

Что такое графит и его применение?

Графит используется в карандашах, смазочных материалах, тиглях, литейных покрытиях, полиролях, дуговых лампах, батареях, щетках для электродвигателей и сердечниках ядерных реакторов.Его широко добывают в Китае, Индии, Бразилии, Северной Корее и Канаде.

В каких повседневных целях используется графит?

Использование графита в повседневной жизни

• Грифель карандаша.
• Батареи.
• Сенсорные экраны.
• Товары для творчества.
• Наушники.
• Автомобильные тормоза.
• Сухие смазочные материалы.
• Датчики.

Для чего используются графит и алмаз?

Атомы в графите и алмазе прочно связаны ковалентными связями, образуя различное расположение друг с другом.Алмазы используются в изготовлении ювелирных изделий, строительстве, мелких промышленных применениях и хирургии. Графит используется в канцелярских принадлежностях, смазочных материалах, промышленности или ядерных реакторах.

Как графит используется в спорте?

Такой рулонный лист также называют графеном, и это производное графита является самым прочным идентифицированным материалом в мире и используется для изготовления сверхпрочного и легкого спортивного оборудования.

Почему графит используется для карандашей?

Молекулы графита представляют собой плоские группы атомов углерода, которые уложены слоями.Слои скользят друг относительно друга и позволяют стержню соскальзывать с острия карандаша на бумагу. Когда вы стираете резиновым ластиком, графит в грифеле прилипает к резине лучше, чем к бумаге.

Как люди используют графит?

Графит также используется в карандашах, производстве стали и электронике, такой как смартфоны. Возможно, его наиболее важным применением является литий-ионный аккумулятор, где графит является ключевым компонентом даже выше лития.На самом деле в литий-ионном аккумуляторе графита в 10–30 раз больше, чем лития.

Для чего в телефонах используется графит?

Графит используется для анодов литий-ионных аккумуляторов из-за его электро- и теплопроводности. Бастнезит является источником редкоземельных элементов, используемых для производства магнитов в динамиках, микрофонах и вибрационных двигателях.

Как графит используется в электронике?

Уникальная способность графита проводить электричество, рассеивая или отводя тепло от важных компонентов, делает его отличным материалом для электронных устройств, включая полупроводники, электродвигатели и даже для производства современных аккумуляторов.

Почему в батареях используется графит?

Графит чаще всего используется в качестве анодного материала при производстве литий-ионных аккумуляторов из-за его относительно низкой стоимости и плотности энергии. Графит обладает отличными проводящими свойствами и по большей части легко доступен.

Используется ли графит в качестве смазки?

Графит уже много лет используется в качестве смазки. Смазочный механизм графита считается механическим по своей природе и возникает в результате скольжения одной частицы графита по другой частице графита.Графит можно использовать в качестве сухой смазки или диспергировать в смазочном масле.

Почему графит является хорошим проводником электричества?

В молекуле графита один валентный электрон каждого атома углерода остается свободным. Благодаря свободным электронам в своем каркасе графит может производить электричество. Поэтому говорят, что графит является хорошим проводником электричества.

Для чего используется углерод?

Углерод (в форме угля, который в основном представляет собой углерод) используется в качестве топлива.Графит используется для наконечников карандашей, высокотемпературных тиглей, сухих элементов, электродов и в качестве смазки. Алмазы используются в ювелирных изделиях, потому что они настолько тверды в промышленности, что их можно резать, сверлить, шлифовать и полировать.

Где используется графит для уменьшения трения?

Атомы углерода прочно связаны друг с другом в листах. Поскольку связи между листами слабые, графит демонстрирует меньшую прочность на сдвиг под действием силы трения. Таким образом, его можно использовать в качестве твердой смазки, и он стал одним из традиционных и основных твердых смазочных материалов.

Сколько графита используется в карандаше?

Основные компоненты при изготовлении стержней очищенный графитовый порошок и глиняное связующее каолин остаются прежними; твердость графитового ядра зависит от соотношения графита и каолина, при этом более мягкие ядра содержат больше графита. Самый твердый карандаш содержит около 20% графита, самый мягкий – до 90%.

Какой тип графита используется в карандашах?

Сердечники карандашей изготовлены из порошкообразного графита (не свинца), обожженного глиной различной твердости.Тип графита, используемого в карандашах, относительно мягкий и податливый, немного похожий на свинец, и при первом обнаружении ошибочно считался формой свинца.

Графит – это горная порода или минерал?

Чистый графит представляет собой минеральную форму элемента углерода (элемент № 6, символ C). Образуется в виде прожилков и вкраплений в метаморфических породах в результате метаморфизма органического материала, включенного в известняковые отложения.

Почему графит используется в качестве сухой смазки?

Атомы углерода прочно связаны друг с другом в листах.Поскольку связи между листами слабые, графит демонстрирует меньшую прочность на сдвиг под действием силы трения. Таким образом, его можно использовать в качестве твердой смазки, и он стал одним из традиционных и основных твердых смазочных материалов.

Используется ли графит в батареях?

Ключевым компонентом литий-ионных аккумуляторов является графит, основной материал, используемый для одного из двух электродов, известных как анод. Когда аккумулятор заряжается, ионы лития перетекают от катода к аноду через электролитный буфер, разделяющий эти два электрода.

Читайте также

(PDF) Графитовая смазка металлических скользящих электрических контактов на месте

146 8 J.A. Барс и др. / Wear 267 (2009) 1462–1469

1,9 Вт на щетку. Для сравнения, мощность потерь за счет потерь на трение составила 1,3 Вт на щетку. Уменьшение толщины смазочных

пленок переноса является требованием для сильноточных устройств, где

электрические потери имеют повышенное значение.Прерывистый контакт смазочного материала

с контролем нанесения на основе данных о силе трения

может привести к образованию более тонких пленок и повышению проводимости.

Вместо того, чтобы ограничивать поле возможностей смазками с высокой электропроводностью, вопросы смазывания и электропроводности могут быть

решены за счет использования очень тонких пленок с электропроводностью ниже идеальной, а также использования экологических эффекты для управления

фрикционными и электрическими свойствами.

5. Выводы

Раздельное смазывание на месте монолитных серебряных щеток графитом

продемонстрировало способность устранять механический

износ при низких скоростях скольжения (1,6 м/с) и низких плотностях тока. Однако высокие плотности тока по-прежнему создают проблему

электрического износа щеточных контактов и значительного

омического нагрева из-за толщины графитового переносящего слоя.

При 200 А/см2 стационарная скорость износа положительной щетки

(1 × 10–9 м/м) была почти на порядок выше, чем скорость износа

отрицательной щетки (3 × 10 −10 м/м).Направление

потока тока также может влиять на перенос материала на скользящих

границах раздела. Спектроскопический анализ показал, что медь из ротора

отложилась на поверхности отрицательной серебряной щетки, в то время как на поверхности положительной серебряной щетки

были обнаружены только следы

количества меди. Скорость износа при 40 А/см2 как для анода, так и для катода была

значительно ниже скорости износа, зарегистрированной при 200 А/см2, а коэффициент трения не зависел ни от величины тока, ни от направления

.При плотности тока 40 А/см2 омическая мощность, рассеиваемая на щетку, составляла примерно 1,9 Вт, а толщина графитовой пленки, измеренная методом бесконтактной интерферометрии, составляла примерно

5 мкм. Рассеивание большого количества тепла может быть проблематичным

в крупномасштабных приложениях, таких как электрические

двигатели с высокой плотностью тока.

Благодарности

Эта работа финансировалась Управлением военно-морских исследований по контракту

номер N00014-06-1-0313.Авторы хотели бы поблагодарить

Роя Даннингтона (BMT Syntek) и Нила Сондергаарда (Naval Surface

Warfare Center) за их помощь и продуктивные обсуждения. Характеристика Char-

(EDS и FIB) была выполнена в Главном аналитическом

Instrumentation Center, Department of Materials Science and Engineering, University of Florida.

Каталожные номера

[1] Д.У. Губсер, Сверхпроводящие двигатели и генераторы для военно-морского применения,

Physica C 392–396 (2003) 1192–1195.

[2] Д.У. Губсер, Морские применения магнитных систем SC, PhysicaC 341–348 (2000)

2525–2528.

[3] И. Макнаб, Исследование импульсных мощных щеток, IEEE Transactionson Components

Hybrids and Manufacturing Technology 1 (1978) 30–35.

[4] Д.У. Губсер, Разработка сверхпроводящего униполярного двигателя и проводника,

JOM 48 (1996) 30–34.

[5] М. Суперчински, Д. Уолтман, Униполярный двигатель с высокотемпературными сверхпроводящими обмотками возбуждения, IEEE Transactions on Superconductivity 7 (1997)

513–518.

[6] П.В. Кендалл, И.Р. Макнаб, Г.А. Уилкин, Последние разработки в текущей коллекции

, Physics in Technology 6 (1975) 117–126.

[7] Д. Марибо, Н. А. Сондергаард, Дальнейшие исследования сплава с низкой температурой плавления, используемого

в токосъемнике из жидкого металла, IEEE Transactions on Components, Hybrids

and Manufacturing Technology CHMT-10 (1987) 452– 455.

[8] P. Reichner, Металлические щетки для экстремально сильноточных приложений, IEEE Trans-

, действия по компонентам, гибридам и технологии производства 3 (1980)

21–26.

[9] П. Райхнер, Сильноточные испытания щеток из металлического волокна, IEEE Transactions on

Components, Hybrids and Manufacturing Technology 4 (1981) 2–4.

[10] Д. Кульманн-Вильсдорф, Д. Элли, Коммутация с помощью щеток из металлического волокна, IEEE

Transactions on Components, Hybrids and Manufacturing Technology 12 (1989)

246–253.

[11] Д. Кульманн-Вильсдорф, Щетки из золотых волокон: их перспектива для будущих применений высоких технологий, Gold Bullion 16 (1983) 12–20.

[12] В. Элгер, Разработка электрических щеток из металлического волокна для комплектов SSMG мощностью 500 кВт,

Журнал морских инженеров 117 (2005) 37–44.

[13] П. Ли, Дж. Джонсон, Сильноточные щетки. 2. Воздействие газов и паров углеводородов

, IEEE Transactions on Components Hybrids and Manufacturing Technology 1 (1978) 40–45.

[14] Д. Рамаданофф, С.В. Гласс, Задача о высотных кистях, Transactions of American Institute of Electrical Engineering

63 (1944) 825.

[15] Р. Х. Сэвидж, Графитовая смазка, Journal of Applied Physics 19 (1948) 1–10.

[16] Дж. Л. Джонсон, Дж. Л. МакКинни, Электрические щетки для сфер сухой атмосферы инертного газа, Proceedings of Electrical Contacts (1970) 155–162.

[17] Дж. Джонсон, Л. Моберли, Сильноточные щетки. 1. Влияние материалов щеток и колец,

IEEE Transactions on Components Hybrids and Manufacturing Technology 1

(1978) 36–40.

[18] И. Макнаб, Дж.Джонсон, Сильноточные щетки. 3. Оценка эффективности спеченных сплавов серебра и графита

, IEEE Transactions on Components Hybrids и

Manufacturing Technology 2 (1979) 84–89.

[19] Дж. Джонсон, О. Тейлор, Сильноточные щетки. 4. Тесты машинной среды, IEEE

Transactions on Components Hybrids and Manufacturing Technology 3 (1980)

31–41.

[20] М. Бреннан, З. Элиезер, В.Ф. Велдон, Х. Г. Райландер, Х. Х. Вудсон, Испытание

скользящих электрических контактов для униполярных генераторов, IEEE Transactions on

Компоненты, гибриды и технология производства CHMT-2 (1979) 111–115.

[21] Дж. М. Касстевенс, Х. Г. Райландер, З. Элиезер, Характеристики трения и износа медно-графитовых щеток порошковой металлургии

при высоких скоростях скольжения, Износ 49

(1978) 169–178.

[22] С. Диллих, Д. Кульманн-Вильсдорф, Влияние поверхностных пленок на характеристики

серебряно-графитовых (75% Ag, 25% C) электрических щеток, IEEE Transactions on

Components, Hybrids and Технология производства 3 (1980) 37–41.

[23] Ю.Фэн, М. Чжан, Ю. Сюй, Влияние электрического тока на трение и свойства износа

композитов УНТ-Ag-G, Carbon 43 (2005) 2685–2692.

[24] П.К. Ли, Разработка материала для сильноточных щеток. Часть 1. Спеченный металл — графит с покрытием

, IEEE Transactions on Components, Hybrids and Manufacturing

Technology CHMT-3 (1980) 4–8.

[25] Д. Бетц, Связь между контактным сопротивлением и износом скользящих контактов,

IEEE Transactions on Parts, Hybrids, and Packaging 10 (1974) 32–37.

[26] Слепян Р. Сильноточные щетки. 5. Разделенные монолитные щетки с очень высоким уровнем тока

, IEEE Transactions on Components Hybrids Transactionson

Components Hybrids and Manufacturing Technology 3 (1980) 56–62.

[27] J. Schreurs, J. Johnson, I. McNab, Сильноточные щетки. 6. Оценка контактных колец

поверхностных пленок, IEEE Transactions on Components Hybrids and Manufacturing

Technology 3 (1980) 83–88.

[28] Э.Рабинович, П. Чан, Износ серебряно-графитовых щеток по отношению к различным кольцевым материалам

при высоких плотностях тока, IEEE Transactions on Components, Hybrids

and Manufacturing Technology CHMT-3 (1980) 288–291.

[29] О.С. Тейлор, П. Райхнер, Аспекты механической нагрузки сильноточной щеточной системы

, IEEE Transactions on Components, Hybrids and Manufacturing Technology-

CHMT-2 (1979) 95–99.

[30] Y.Watanabe, Характеристики скользящего контакта между самосмазывающимися композитными материалами

и медью, IEEE Transactions on Components, Hybrids, and Manufacturing Technology 16 (1993) 442–448.

[31] В.Г.Сойер, Т.А. Бланше, Высокотемпературная смазка комбинированных контактов качения/скольжения

направленными потоками углеводородного газа, Wear 211 (1997)

247–253.

[32] В.Г.Сойер, Т.А. Бланше, Парофазная смазка в комбинированных контактах качения

и скользящих контактах: моделирование и эксперименты, Journal of Tribology-

Transactions of the ASME 123 (2001) 572–581.

[33] В. Г. Сойер, П.Л. Дикрелл, Модель частичного покрытия для взаимодействия газа с поверхностью в возвратно-поступательных скользящих контактах, Wear 256 (2004) 73–80.

[34] П.Л. Дикрелл, В. Г. Сойер, А. Эрдемир, Модель фракционного покрытия для адсорбции и удаления газовых частиц

и применение к алмазоподобному углероду со сверхнизким трением

, Journal of Tribology 126 (2004) 615–619.

[35] К.Ф. Хиггс, Э.Ю.А. Wornyoh, Механизм самовосполнения порошка

на месте: эксперименты и моделирование, Wear 264 (2008) 131–138.

[36] Дж.К. Ланкастер, И. В. Стэнли, Влияние тока на трение материалов угольной щетки

, British Journal of Applied Physics 15 (1964) 29–33.

[37] В. Ридер, Слаботочные дуговые режимы короткой длины и времени: обзор, IEEE

Transactions on Components and Packaging Technologies 23 (2000) 286–292.

[38] M.R. Hopkins, C.H. Джонс, Использование радиоактивных контактных электродов при измерении миграции металлов в электрических контактах, British Journal Applied

Physics 14 (1963) 137–140.

[39] Т. Кубоно, К. Мано, Исследование переноса металла короткой дугой, в: Труды 6-го МКЭП

, 1972, с.1–13.

[40] П.Г. Слэйд, Исследование прерывания тока в цепях низкого напряжения, IEEE

Transactions on Parts, Hybrids and Packaging, PHP-5 (1969) 56–61.

[41] Э.Б. Паттинсон, К. Джеймс, Влияние индуктивности цепи и ЭДС. о переносе

вещества между электродами и электрическим контактом, в: Труды

4-го МИЭКП, 1968, стр. 150–153.

[42] Ф. Левеллин-Джонс, Процесс эрозии и оценка материалов электрических контактов, в: Материалы 9-го ICECP, 1978, с.249–254.

[43] Л.Х. Гермер, В.С. Бойль, Два разных типа коротких дуг, Journal of Applied

Physics 27 (1956) 32–39.

Основы смазки | Смазка машин

Американское общество по испытаниям и материалам (ASTM) определяет консистентную смазку как: «От твердого до полужидкого продукта дисперсии загустителя в жидкой смазке. Могут быть включены другие ингредиенты, придающие особые свойства» (ASTM D 288, Стандартные определения терминов, касающихся к нефти).

Анатомия смазки

Как следует из этого определения, консистентная смазка состоит из трех компонентов. Этими компонентами являются масло, загуститель и присадки. Базовое масло и пакет присадок являются основными компонентами в рецептурах консистентных смазок и, как таковые, оказывают значительное влияние на поведение консистентной смазки. Загуститель часто называют губкой, удерживающей смазку (базовое масло плюс присадки). Добавив подходящую смазку в программу технического обслуживания, вы гарантируете, что ваше предприятие будет работать с максимальной производительностью.

Рисунок 1. Структура смазки

Базовое масло

Большинство пластичных смазок, производимых сегодня, используют минеральное масло в качестве жидкостного компонента. Эти смазки на основе минерального масла обычно обеспечивают удовлетворительные характеристики в большинстве промышленных применений. При экстремальных температурах (низких или высоких) смазка на основе синтетического базового масла обеспечивает лучшую стабильность.

Загуститель

Загуститель представляет собой материал, который в сочетании с выбранной смазкой создает структуру от твердой до полужидкой.Основным типом загустителя, используемого в современных смазках, является металлическое мыло. Эти мыла включают литий, алюминий, глину, полимочевину, натрий и кальций. В последнее время все большую популярность набирают смазки комплексного типа загустителя. Их выбирают из-за их высокой температуры каплепадения и отличной несущей способности.

Комплексные смазки изготавливаются путем объединения обычного металлического мыла с комплексообразователем. Наиболее широко используется комплексная смазка на литиевой основе. Их изготавливают из комбинации обычного литиевого мыла и низкомолекулярной органической кислоты в качестве комплексообразователя.

Немыльные загустители также завоевывают популярность в специальных приложениях, таких как высокотемпературные среды. Бентонит и кремнеземный аэрогель являются двумя примерами загустителей, которые не плавятся при высоких температурах. Однако существует ошибочное мнение, что даже если загуститель может выдерживать высокие температуры, базовое масло будет быстро окисляться при повышенных температурах, что потребует частых интервалов досмазывания.

Добавки

Присадки могут играть несколько ролей в консистентной смазке.К ним, прежде всего, относятся усиление существующих желательных свойств, подавление существующих нежелательных свойств и придание новых свойств. Наиболее распространенными присадками являются ингибиторы окисления и коррозии, противозадирные, противоизносные и снижающие трение присадки.

В дополнение к этим присадкам в смазке могут быть взвешены граничные смазки, такие как дисульфид молибдена (молибдена) или графит, чтобы уменьшить трение и износ без неблагоприятных химических реакций с металлическими поверхностями при больших нагрузках и низких скоростях.

Таблица 1. Соответствие NLGI

Функция

Функция смазки состоит в том, чтобы оставаться в контакте с движущимися поверхностями и смазывать их, не вытекая под действием силы тяжести, центробежного действия или выдавливаясь под давлением. Его главное практическое требование состоит в том, чтобы он сохранял свои свойства под действием сил сдвига при всех температурах, которые он испытывает во время использования. Например, строительным объектам для работы с максимальной производительностью требуется специализированная смазка для тяжелых условий эксплуатации.

Области применения Подходит для смазки

Смазка и масло не взаимозаменяемы. Смазка используется, когда использование масла нецелесообразно или неудобно. Выбор смазочного материала для конкретного применения определяется соответствием конструкции оборудования и условий эксплуатации желаемым характеристикам смазочного материала. Смазка обычно используется для:

1. Машины, которые работают с перерывами или находятся на хранении в течение длительного периода времени.Поскольку смазка остается на месте, может мгновенно образоваться смазочная пленка.

2. Машины, которые труднодоступны для частой смазки. Высококачественные смазки могут смазывать изолированные или относительно недоступные компоненты в течение длительного периода времени без частого пополнения. Эти смазки также используются в герметизированных на весь срок эксплуатации устройствах, например, в некоторых электродвигателях и коробках передач.

3. Машины, работающие в экстремальных условиях, таких как высокие температуры и давления, ударные нагрузки или малая скорость под большой нагрузкой.

4. Изношенные компоненты. Смазка сохраняет более толстые пленки в зазорах, увеличенных из-за износа, и может продлить срок службы изношенных деталей, которые ранее смазывались маслом.

Функциональные свойства смазки

1. Смазка действует как герметик, сводя к минимуму утечку и предотвращая попадание загрязняющих веществ. Благодаря своей консистенции смазка действует как герметик, предотвращая утечку смазки, а также предотвращая попадание коррозионно-активных загрязняющих веществ и посторонних материалов.Он также помогает сохранить эффективность изношенных уплотнений.

2. Жир легче содержать, чем масло. Масляная смазка может потребовать дорогостоящей системы циркуляционного оборудования и сложных удерживающих устройств. Для сравнения, смазка благодаря своей жесткости легко удерживается упрощенными и менее дорогостоящими удерживающими устройствами.

3. Смазка удерживает твердые смазочные вещества во взвешенном состоянии. Твердые смазочные материалы тонкого помола, такие как дисульфид молибдена (moly) и графит, смешивают со смазкой при работе в условиях высоких температур или при экстремально высоких давлениях.Смазка удерживает твердые частицы во взвешенном состоянии, в то время как твердые частицы осаждаются из масел.

4. Уровень жидкости не нужно контролировать и контролировать.

Характеристики

Как и в случае с маслом, смазка обладает собственным набором характеристик, которые необходимо учитывать при ее выборе для конкретного применения. Например, если вы работаете в среде с высоким давлением, большая часть ваших потребностей в смазке будет удовлетворена смазкой для тяжелых условий эксплуатации.Характеристики, обычно встречающиеся в технических паспортах продуктов, включают следующее:

Прокачиваемость

Прокачиваемость — это способность смазки прокачиваться или проталкиваться через систему. С практической точки зрения прокачиваемость — это легкость, с которой смазка под давлением может течь по линиям, соплам и фитингам систем подачи смазки.

Водонепроницаемость

Это способность смазки выдерживать воздействие воды без изменения ее смазывающей способности.Мыльная/водная пена может суспендировать масло в смазке, образуя эмульсию, которая может смыть или, в меньшей степени, уменьшить смазывающую способность путем разбавления и изменения консистенции и текстуры смазки.

Консистенция

Консистенция смазки зависит от типа и количества используемого загустителя и вязкости базового масла. Консистенция смазки – это ее устойчивость к деформации под действием приложенной силы. Мера согласованности называется проникновением. Проникновение зависит от того, изменилась ли консистенция в результате обработки или работы.Методы ASTM D 217 и D 1403 измеряют проникновение необработанных и обработанных смазок. Для измерения пенетрации конус заданного веса опускают в смазку на пять секунд при стандартной температуре 25°C (77°F).

Глубина в десятых долях миллиметра, на которую конус погружается в смазку, называется проникновением. Пенетрация 100 соответствует твердой смазке, а пенетрация 450 — полужидкой. NLGI установил номера консистенции или номера классов в диапазоне от 000 до 6, соответствующие указанным диапазонам чисел пенетрации.В Таблице 1 перечислены классификации смазок NLGI, а также описание консистенции их соотношений с обычными полужидкостями.

Точка падения

Температура каплепадения является показателем термостойкости смазки. По мере повышения температуры смазки проникновение увеличивается до тех пор, пока смазка не станет жидкой и желаемая консистенция не потеряется. Температура каплепадения – это температура, при которой смазка становится достаточно жидкой, чтобы капать. Температура каплепадения указывает верхний температурный предел, при котором смазка сохраняет свою структуру, а не максимальную температуру, при которой смазку можно использовать.

Стойкость к окислению

Это способность смазки сопротивляться химическому соединению с кислородом. Реакция смазки с кислородом приводит к образованию нерастворимой смолы, шлама и лакообразных отложений, которые вызывают вялую работу, повышенный износ и уменьшение зазоров. Длительное воздействие высоких температур ускоряет окисление смазок.

Высокотемпературные воздействия

Высокие температуры вредят смазкам больше, чем маслам. Смазка по своей природе не может рассеивать тепло за счет конвекции, как циркулирующее масло.Следовательно, не имея возможности отводить тепло, чрезмерные температуры приводят к ускоренному окислению или даже коксованию, когда смазка затвердевает или образует корку.

Эффективность смазывания консистентной смазкой зависит от консистенции консистентной смазки. Высокие температуры вызывают размягчение и кровотечение, в результате чего жир стекает с нужных участков. Минеральное масло в смазке может вспыхивать, гореть или испаряться при температуре выше 177°C (350°F). Вот почему крайне важно иметь качественную высокотемпературную смазку для такого типа окружающей среды.

Низкотемпературные воздействия

Если температура смазки достаточно понизится, она станет настолько вязкой, что ее можно будет классифицировать как твердую смазку. Прокачиваемость страдает, и работа оборудования может стать невозможной из-за ограничений крутящего момента и требований к мощности. Как правило, температура застывания базового масла считается низкотемпературным пределом смазки.

Каталожные номера

1. Пирро, Вессол. Основы смазки .Нью-Йорк: Марсель Деккер, 2001.

2. Инженерный корпус армии США. Проектирование и проектирование – смазочные материалы и гидравлические жидкости . EM 1110-2-1424 CECW-ET, 1999.

Выбор смазки для электрических разъемов

Смазывание электрических соединителей, защита от окисления, фреттинг-коррозия, износ контактов и увеличение срока службы соединителей дает многочисленные преимущества.Тонкая пленка смазки также может снизить усилие сопряжения на целых 80 процентов, что является важным фактором при сборке соединителя. Смазка, а не масло, как правило, предпочтительнее из-за очевидной способности смазки оставаться на месте по сравнению с маслом.

Примечание об общем химическом составе доступных консистентных смазок… Если вы не знакомы со смазками/смазками для коннекторов, это не «смазка» в обычном смысле, если в прошлом вы использовали только дешевую смазку, т.е. бурые шламы не на минеральной основе, производимые серийно.Синтетические смазочные материалы для соединителей — это специально разработанные продукты, многие типы которых предназначены для решения различных задач в реальных условиях — от бытового применения до автомобилей, авиации, высоких температур, экстремальных условий и даже спутниковых приложений, где требуются смазочные материалы с низким газовыделением.

Двумя наиболее распространенными причинами использования смазки для разъемов являются предотвращение проникновения воды и/или предотвращение фреттинг-коррозии. Не уверены в теме фреттинг-коррозии? Обратите внимание на нашу статью «Понимание фреттинг-коррозии», которая скоро появится.

Для сложных электронных разъемов с десятками или даже сотнями контактов или для автомобильных разъемов, находящихся в труднодоступных местах, небольшое усилие вставки делает сборку более эффективной и обеспечивает надежное соединение. Для позолоченных соединителей эффективная смазка снижает вероятность износа/повреждения благородных металлов во время сопряжения и разъединения.

Описываемые ниже продукты подходят для электронных/электрических приложений и передачи данных – как цифровых, так и аналоговых.

Защита от коррозии – Смазочные материалы защищают от окисления и воздействия агрессивных сред. Позолоченные разъемы обеспечивают защиту от коррозии подложки. Тонкое золотое покрытие может быть микроскопически пористым, а тонкая пленка смазки может закрывать поры, предотвращать повреждение подложки и обеспечивать низкое контактное сопротивление. За прошедшие годы мы заметили, что производители используют позолоченные контакты для борьбы с угрозой фреттинг-коррозии, но OEM-производители могут в конечном итоге иметь дело с фреттингом, несмотря на использование золота, поскольку достаточное количество золотого покрытия соскабливается во время первоначального сопряжения, что сводит на нет использование золота. в первую очередь….особенно там, где толщина золотого покрытия действительно, вероятно, слишком мала.

Особое упоминание о предотвращении фреттинг-коррозии в разъемных соединителях — очевидно, что это ключевая способность качественной смазки для соединителей, если вы читаете это из-за предполагаемых проблем с фреттингом. В дополнение к атмосферной коррозии оловянно-свинцовые соединители могут подвергаться «фреттинг-коррозии», которая является результатом низкоамплитудных вибраций, вызванных тепловым расширением и сжатием и/или ближайшим движением вентиляторов, моторов/двигателей или чего-либо еще, что приводит к повреждению соединителя. вибрировать.Процесс фреттинг-коррозии вызывает микроабразию контактных поверхностей и постоянно подвергает окислению свежие слои поверхности металла. Смазочная пленка сводит к минимуму контакт металла с металлом во время вибрации, защищая разъем от износа металла. Взгляните на вспомогательный информационный лист Смазка для соединителей — факты и мифы (прокрутите страницу вниз), чтобы разобраться в фактах и ​​мифах, связанных со смазкой соединителей.

Продукты, описанные далее на этой странице, подходят для электронных/электрических приложений и передачи данных – как цифровых, так и аналоговых.Итак, давайте обобщим основные причины выбора смазки для электрических/электронных разъемов, которые в основном будут одной или несколькими из следующих причин:

• Защита от проникновения воды
• Предотвращение фреттинг-коррозии
• Уменьшение износа контактов, если разъемные соединения не сопрягаются и повторно сопрягаются неоднократно
• Продлить срок службы разъема
• Уменьшите усилие вставки, необходимое для сопряжения разъема
• Защита от окисления

Существует четыре основных продукта из линейки консистентных смазок, производимых нашими партнерами из Nye Lubricants.Доступно больше продуктов, и там, где это уместно, Най разработает продукт по индивидуальному заказу в соответствии с вашими требованиями. На эти четыре продукта приходится большая часть наших продаж, поэтому вместе они охватывают около 90% приложений, по поводу которых клиенты обращаются к нам. В приведенных ниже продуктах используются различные химические вещества из-за разнообразия требований рынка — ни одна формула не может удовлетворить все требования, поэтому важно выбрать смазку, которая лучше всего подходит для вашего соединителя.

Чтобы помочь читателю сделать выбор, продукты ниже расположены в порядке их стоимости: Nyogel 760G является наиболее экономичным продуктом, а Uniflor 8917 — самым дорогим.Ознакомьтесь с основным ассортиментом смазочных материалов для разъемов…

• Рекомендуемый диапазон температур от -40 до 135°C
• Универсальная смазка для разъемов для большинства клиентов – широко используемый и наиболее экономичный продукт.
• Лучшая смазка для диэлектрических разъемов, устойчивая к воде и соленой воде – продукт в этом списке, обладающий лучшими свойствами водостойкости.
• Nyogel 760G имеет отличную репутацию, особенно на автомобильном рынке, где он используется большинством производителей автомобилей по всему миру. Эффективное решение против фреттинг-коррозии, окисления и общего контактного износа.
• Nyogel 760G совместим со всеми металлами, включая золото и серебро. Чаще всего используется на луженых клеммах.
• 760G на вид прозрачный/полупрозрачный, поэтому его трудно увидеть в тонких слоях – в его формулу включен УФ-индикатор/краситель, который улучшает видимость в небольших количествах.
• Совместим с большинством пластиков и эластомеров/каучуков.

Лист технических данных (TDS) для Rheotemp 768G – нажмите на изображение, чтобы открыть TDS в новой вкладке.

Реотемп 768G

• Рекомендуемый диапазон температур от -40 до 175°C
• Rheotemp 768G считается родственным продуктом Nyogel 760G.
• Первоначально он был разработан для применения под капотом и под капотом автомобиля, где температура превышала 135°C, поэтому 760G не подходил, и для достижения требуемых температур требовался другой химический состав.
• Первоначально созданный под названием Rheotemp 761G, название, которое было изменено на Rheotemp 768G в 2015 году, когда формула была изменена из-за проблем с поставками сырья — 761G был снят с производства.
• 768G обеспечивает правильный баланс стоимости и производительности для позолоченных контактных поверхностей , где проникновение воды не является проблемой.
• Снижает усилие при вставке соединителя и обладает превосходными характеристиками при высоких температурах.
• Совместим с большинством пластиков и эластомеров/каучуков.

Лист технических данных (TDS) для Rheotemp 769G – нажмите на изображение, чтобы открыть TDS в новой вкладке.

Реотемп 769G

• Рекомендуемый диапазон температур от -40 до 175°C
• Смесь полиальфаолефинового (PAO) и алкилированного нафталина (AN) базового масла, загущенная мочевиной.
• Самая эффективная диэлектрическая соединительная смазка по результатам наших лабораторных испытаний.
• Очень высокое напряжение пробоя диэлектрика 28,7 кВ
• Равноценная Uniflor 8917 защита от истирания, но более низкая стоимость.
• Снижает усилие при вставке соединителя и обладает превосходными характеристиками при высоких температурах.
• Совместим с большинством пластиков и эластомеров/каучуков.
Продукт
• был выпущен в 2018 году и считается улучшенной версией Rheotemp 768G.