机械密封徐金玉资料.docx
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机械密封徐金玉资料机械密封徐金玉资料第一章机械密封的组成、原理、分类第一节机械密封的组成及基本原理机械密封是一种旋转轴用动密封,又称为端面密封。
称为端面密封主要是为了区别于密封面为园柱面的盘根密封。
它的主要特点是动密封面垂直于旋转轴线。
机械密封的组成主要分为四大部分:
第一部分是由动环和静环组成的密封端面;第二部分是由弹性元件为主要零件的缓冲补偿机构;第三部分是辅助密封件第四部分是带动动环和轴一起回的传动机构。
由于机械密封结构的不同,零件不完全相同,但是这四部分却基本上都要具备。
如图1-1所示:
由静环2和动环3组成密封端面,动环3随轴一起旋转并静环2紧密贴合。
静环1是静止地固定在设备壳体上而不作旋转运动。
静环密封圈和动环密封圈通常称为辅助密封圈。
静环密封圈是为了防止静环与压盖之间的泄漏,是相对静密封。
动环密封圈有二个作用,一个是密封动环与轴套之间的环向间隙,动环密封圈随轴一起旋转,使介质不能沿着轴向泄漏,是相对静密封。
另一个是当动环与静环磨损时,动环密封圈有轴向浮动作用,使动环和静环始终保持紧密贴合。
图中的弹簧4为该密封的补偿绶冲机构,它使动环和静环保持良好的贴合。
传动机构则包括二个或三个紧定螺钉,把弹簧座固定在轴上,使之随轴旋转。
防转销11是为了防止静环随动环一起转动。
图1-11、静环密封圈2、静环3、动环4、动环密封圈5推环6弹簧7、传动座机械密封的原理:
机械密封工作时,动环与静环在密封介质压力和弹性原件的弹力等引起的闭合力作用下,使之相互贴合,并在两端面间形成一层极薄的液膜。
其间隙主要取决于研磨精度,根据零件尺寸及摩擦状态的不同,液膜厚度也不同。
由于这层极薄的液膜具有流体动压力与静压力,因此它一方面对端面起润滑作用,使之具有较长的使用寿命,另一方面起着平衡压力的作用,从而获得良好的密封效果。
那么,液膜的厚薄对密封造成什么不同的效果呢?
实践证明液膜太薄,就不能起到很好的润滑作用,造成端面干磨擦,加快磨损,缩短密封寿命;液膜太厚又起不了平衡介质压力的作用,造成密封泄漏。
液膜的厚度又与哪些因素有关呢?
影响其厚度的因素很多,但最主要的因素是端面比压。
机械密封与软填料密封比较,有如下优点:
密封可靠在长周期的运行中,密封状态很稳定,泄漏量很小,按粗略统计,其泄漏量一般仅为软填料密封的1/100;使用寿命长在油、水类介质中一般可达12年或更长时间,在化工介质中通常也能达半年以上;摩擦功率消耗小机械密封的摩擦功率仅为软填料密封的10%50%;轴或轴套基本上不受摩损;维修周期长端面磨损后可自动补偿,一般情况下,毋需经常性的维修;抗振性好对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感;适用范围广机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速,以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封。
但其缺点有:
结构较复杂,对制造加工要求高;安装与更换比较麻烦,并要求工人有一定的安装技术水平;发生偶然性事故时,处理较困难;一次性投资高第二节各主要零件的功用1、动环随机器设备的轴一起旋转,并和静环紧密贴合组成密封面以防止介质泄漏。
与静环作相对滑动,当密封面磨损后,动环可以轴向移动自动补偿保持密封面的良好贴合。
这是影响机械密封使用寿命和密封性能的最主要的零件之一。
2、静环安装在机器设备的壳体上静止不动,它和动环互相贴合组成密封端面防止介质泄漏。
当与动环作相对滑动时产生端面的磨损,因此要求要求静环具有良好的耐磨性,它是直接影响机械密封性能和使用寿命的主要零件之一。
3、静环密封圈采用合成橡胶或聚四氟乙烯等材料制成的“O”型圈、“V”型圈及其它形状的密封圈,用来防止静环与压盖之间或静环与静环座之间的泄漏,并使静环具有一定的浮动性。
4、动环密封圈采用合成橡胶或聚四氟乙烯等材料制成的“O”型圈、“V”型圈及其它形状的密封圈,用来防止介质从动环与轴套之间的间隙中产生泄漏,并使动环具有一定的浮动性,保证动环与静环良好的贴合,当密封面磨损后能使动环可以产生轴向移动。
5、弹性元件弹性元件主要起补偿及缓冲作用。
弹性力是机械密封端面产生合理的端面比压的主要因素,是机械密封使用寿命和密封性能的主要影响因素。
弹性元件主要包括弹簧和波纹管两大类,弹簧类大量采用的是园柱螺旋弹簧,但也有园锥弹簧和波形弹簧等等。
在波纹管类弹性元件中则包括橡胶波纹管、聚四氟乙烯波纹管和金属波纹管。
6、止推环止推环用来把动环密封圈压住,并通过不同的结构方式把转矩传给动环。
7、弹簧座利用螺钉把弹簧座固定于轴上并随轴一起旋转,通过其它零件带动动环旋转。
8、防转销为了防止静环跟动环一起旋转,在静环尾部设置一防转销。
9、紧定螺钉使固定环或弹簧座固定于轴上。
10、传动销,传动套等传动件用来传递转矩,因结构不同彩用不同的零件。
第三节机械密封的分类机械密封的分类由于所站的角度不同,分类的方法也不同1)按用途分:
高温机械密封低温机械密封泵用机械密封釜用机械密封2)按结构分:
1、内装式:
弹簧与介质接触,安装在设备内部2、外装式:
弹簧不直接与介质接触,安装在设备的外部3、静止式:
弹簧不随轴一起旋转4、旋转式:
弹簧随轴一起旋转5、内流式:
介质在密封面上的泄漏方向与离心力的方向相反6、外流式:
介质在密封面上的泄漏方向与离心力的方向相同7、平衡型:
密封端面上所受的作用力随介质压力的升高而变化较小,因此适用于高压密封装置8、非平衡型:
密封端面上所受的作用力随介质压力的升高而有较大的变化。
因此只适用于低压装置。
9、单端面结构:
有一个动环和一个静环组成的一对密封端面10、双端面密封:
有两对密封面以上所组成的密封装置11、单弹簧型:
只有一个弹簧的机械密封12、多弹簧型:
有多个弹簧的机械密封一般一套密封包括多种密封形式,目前我厂所使用的大部分都是单端面、大单弹簧、内装、内流、旋转、非平衡型和平衡型。
第二章机械密封的计算在使用现场,只有实际、具体的机械密封,它的设计参数和使用条件是没有的。
制造厂仅提供一个使用范围,有的连使用范围都没有。
因此,需对机械密封结合具体的使用条件进行核算。
首先,要检查机械密封各零件的材料是否适应工作条件的要求。
例如各零件的耐腐蚀性,密封端面和辅助密封圈的材料是否合适等,在此基础上才有核算的必要。
然后检查各部分尺寸,尤其是密封端面的内外径和轴套的直径;计算密封端面的平均速度;计算载荷系数;实际测量弹簧的弹性力并计算弹簧比压;计算端面比压等。
第一节动环的受力分析分析密封环的受力状况,目的是分析密封环在工作状态下受力的种类、方向和大小,在此基础上计算端面比压。
密封环的受力状况与密封结构有关。
现以一个普通的机械密封动环为例进行受力分析。
如下图:
2-1图2-1从上图可以看出,动环受的力有弹簧力F弹用Ft表示,介质压力F介用Fp表示,液膜推开力F推用Fm表示,此外还有密封圈的摩擦阻力。
在这此力中,弹簧力Ft和介质压力Fp方向一致,力图使密封面闭合,称为闭合力。
液膜压力Fm力图使密封面分开称为开启力。
磨擦阻力通过试验证实力很小,故可以忽略。
这样密封环受的合力F为:
F=Ft+Fp-Fm-
(1)Fp=P介*S载S载=-
(2)第二节弹簧比压及其计算弹性元件施加到密封端面单位面积上的力叫做弹簧比压,也就是单位密封面上的弹性力,单位是N/cm2或MPa用Pt表示。
即:
Pt=-(3)Ft=S接=-(4)其中为弹簧的总压缩量;G为弹簧的剪切弹性膜量;n为弹簧的有效圈数;d弹簧杆的直径;D弹簧工作的有效直径。
弹簧比压的作用:
A:
当介质压力很小,仍能维持一定的端面比压,使密封端面贴紧,保持密封作用;B:
缓冲作用。
在实际工作中,弹簧比压PS与密封介质压力、材质、结构形式以及密封端面的平均线速度等因素有关,计算很复杂。
通常查表获得,低压时弹簧比压应选低值;高压时应选取高值。
标准型式泵用及釜用机械密封弹簧比压的数值见下表
(1):
表
(1)泵用机械密封弹簧比型号弹簧比压(MPa)型号弹簧比压(MPa)103型0.110.13110型0.140.27104型0.110.13111型0.110.15105型0.080.13114型0.190.24109型0.140.27注:
103型为单端面单弹簧非平衡型,并圈弹簧传动;104型为单端面单弹簧非平衡型,传动套传动;105型为内装单端面多弹簧非平衡型,传动螺钉传动;109型为单端面单弹簧平衡型,并圈弹簧传动;110型为内装单端面单弹簧平衡型,传动套传动;111型为内装单端面多弹簧平衡型,传动螺钉传动;114型为外装单端面单弹簧。
第三节机械密封的载荷系数和平衡系数的计算1、载荷系数(K):
载荷系数就是载荷面积S载与密封端面的接触面积S接之比。
表示密封介质作用在密封端面上压力增加的程度。
如下图2-2:
S载=-S接=有:
K=图2-22、平衡系数(B):
平衡系数就是平衡面积S平与密封端面的接触面积S接之比。
我们把密封端面小于轴径的那部分环形面积S平称为平衡面积。
如下图2-3S平=S接=有:
B=图2-3载荷系数的意义很大,常用它来区分平衡型密封与非平衡型密封3、平衡型密封与非平衡型密封平衡型:
密封端面上所受的作用力随介质压力的升高而变化较小,因此适用于高压密封装置非平衡型:
密封端面上所受的作用力随介质压力的升高而有较大的变化。
因此只适用于低压装置。
当K=1,B=0为非平衡型密封;当0=K=1,0=B=1,K=0为平衡型密封。
平衡型机械密封的特点是端面内径d1小于轴径d0。
第四节密封端面中液膜压力的分布和膜压系数1、密封端面中液膜压力的分布两个平面是平行的;面的粗糙度和不平度与液膜厚度比较是非常小的,因此可忽略其影响。
首先分析外径d2处的液膜压力,该处受介质压力的作用,显然在数值上等于介质压力。
内径d1处为大气压,其压力值等腰三角形于零。
边界条件确定了,在缝隙中的压力是怎样变化的呢?
通过大量的试验,人们测得了各点的压力值。
发现了压力分布与介质的性质有关,同时密封端面中的相态和摩擦状态也有关系。
在同样的试验条件下,对于粘度小易汽化的介质,密封面上的压力分布呈凹抛物线(曲线1);对于中等粘度的介质,压力分布基本上呈线性(曲线2);对于高取一对内流式机械密封的摩擦副分析缝隙中液膜压力的分布如图2-4。
事先做一些假定:
粘度介质,压力分布呈凸抛物线状(曲线3)。
2、膜压系数:
反压系数就是密封端面间液膜平均压力与密封介质压力之比,即:
=Pm=*Pp-(7)在实际运行工况下,密封端面上的液膜压力并非呈线性分布,除粘度影响外,液膜还会出现局部不连续等复杂因素,因此反压系数值还不能准确进行计算,一般通过实验确定,推荐的经验数值如下表:
表
(2)不同密封工况的反压系数经验值密封工况介质反压系数液膜压力F推一般液体0505P介粘度大的液体1/31/3P介气体、液态烃等易挥发介质第五节密封腔中的压力即介质压力P介的选取在计算端面比压时,介质压力P介是指的密封腔的介质压力,但是,由于密封腔未装压力表我们不可能取精确值,要根据泵的结构和工况来定。
双支承和悬臂式泵密封腔中的压力不同。
也与泵入口的位置和轴向力的平衡方式有关,此外还与泵的磨损状况及扬程有关。
对于双支承泵:
单级双吸式叶轮,两端密封腔中的压力均等于泵的入口压力;两级双支承泵,入口端密封密封腔中压力等于泵的入口压力,出口端密封腔压力等于一级叶轮出口压力(即第二级叶轮的入口压力),在数值上等于P介=即等于出、入口压力之和的一半。
对于用平衡盘(鼓)平衡轴向力的多级双支承泵:
入口端密封腔压力等于泵的入口压力。
出口端密封腔的压力,取决于平衡鼓的径向间隙。
当(直径)间隙在0.40.5mm时,密封腔中的压力比泵的入口压力高00.05MP,当间隙在0.550.7mm时,密封腔中的压力比入口压力高0.10.2MP,当间隙在0.750.9mm时,密封腔中的压力比泵入口压力高0.250.35MP。
对于靠叶轮对称布置平衡轴向力的多级双支承泵:
入口端密封腔压力等于泵的入口压力。
出口端密封腔压力在数值上等于P介=式中P介出口端密封腔中的压力;PC泵的出口压力;PR泵的入口压力;I多级泵出口端靠近密封腔处叶轮的级数。
对于悬臂式两级(如80Y-1002),密封腔中的压力等于泵的入口压力;对于悬臂式单级泵,密封腔中的压力也与轴向力平衡方法及叶轮和泵体口环间隙有关。
叶轮带平衡孔的悬臂泵,当口环间隙不大时,基本上等于入口压力。
口环间隙较大时,密封腔中的压力比泵的入口压力高0.050.1MP。
对于其它泵密封腔压力要根据泵的结构和扬程等条件确定。
需要说明的是,确定密封腔中压力最好是实测。
一般在冲洗管路上靠近密封腔安装有压力表,当冲洗液没有通入,即冲洗阀门没有打开的时候,该压力表的读数即为密封腔中的压力。
第六节内装内流型密封端面比压的计算端面比压就是密封端面的接触面上单位面积上所受到的力,用Pb表示。
图2-1是一个内装内流旋转式非平衡型密封结构图。
端面比压随介质压力的增大而增大,密封流体压力波动时,密封面贴合较为稳定,是国内应用较多的一种型式。
设密封腔的介质压力为P1由第一节动环的受力分析可知F=Ft+Fp-Fm介质压力引起的闭合力Fp=P1液膜压力产生的开启力Fm=Pm于是动环受的合力变成F=Ft+P1-端面比压为Pb=Pb=K=Pm=P1端面比压公式最终形式为Pb=Pt+(K-)*P1第七节波纹管密封端面比压的计算波纹管密封在工作过程中,其受力状态与其它密封一样,受到弹力、介质压力、液膜反压力,所以端面比压的计算与其它密封相同,只是有一点区别,计算载荷系数时,不用轴套直径直do而用有效直径de取代。
即:
载荷系数K=1.弹性力和弹簧比压由于波纹管型机械密封在工作状态时波纹管受到压缩,因此,在密封面上会产生弹性力,用Fd表示,其值为:
Fd=ELE波纹管的刚度L波纹管的压缩量弹簧比压用P弹表示:
P弹=Fd/S接由于弹性力计算比较复,所以波纹管的弹簧比压一般经验值计算,具体见下表(三)波纹管密封的弹簧比压值表(三)平均线速度弹簧比压30米/秒0.050.2MP1030米/秒0.150.3MP10米/秒0.150.6MP2、波纹管的有效直径de波纹管的有效作用直径是密封介质作用在密封端面上力的大小的重要指标,与其波型有关。
对矩形波纹管de=对于常用锯齿形波纹管De=对于介质压力不高的情况,可以认为de=第三章介绍我厂常用密封的类型、结构、特点一、DM系列机械密封DM系列机械密封是丹东克隆密封有限公司生产的一种新密封,具有先进合理的设计和优异的密封效果,运转周期也相对较长。
1)分类:
“O”型-DTM-B-I型和DTM-B-II:
如烷基化P4103/A、P4103/B、P4105/A、P4105/B、P4107/A、P4107/B;“V”型-DTM-B-V型:
如烷基化P4111/A、P4111/B;“W“型-DTM-BW型;“G3”型-DBM-B-I型:
如1#常压P17、P19、P21、P22、P24、P25、P29,1#催化P208/1、P208/2,加氢P109/1、P109/2P110/1、110/2。
2)总的特点:
法兰联接:
能保证很高的安装精度平垫密封:
安全可靠,环境适应能力强静止型:
一方面消除离心力对弹性元件的影响,适合更高的速度要求,更重要的可防抽空。
3)极限性能:
温度:
-754000C压力:
-0.1MP4.0MP速度:
10000rpm。
4)区别与联系:
a、DTM-B-I型:
是多弹簧、“O”型密封结构,平衡系数大,采用直齿拨叉与销复合传动,适合于轻烃、轻油等介质中。
b、DTM-B-II型:
是多弹簧、“O”型密封结构,平衡系数大,采用圆弧拨叉与销复合传动,适合于轻烃、轻油等介质中。
c、DTM-BV型:
是多弹簧、“V”型密封结构,平衡系数大,采用圆弧拨叉与销复合传动,适合于中、低介质中。
d、DTM-BW型:
是外置多弹簧,不受介质影响,补偿性能好,适合于恶烈环境中,(如渣油等)但不能在负压及抽空状态下工作。
e、DBM-B-I型:
是采用超薄双“S”型焊接金属波汶管作为弹性密封,具有优异的高温性能,同时高强度波纹坚固可靠,无需任何辅助措施即可传递所需的全部扭矩,并保证密封具有优良的动态性能,可在抽空等非正常操作环境中稳定工作;波汶管与动环一起随轴旋转,不考虑旋转方向,可以正装可以反装。
DBM装配图DTM装配简图1、轴套2、传动螺钉3、动环密封垫4、动环5、静环6、静环密封圈7、推环8、防转销9、弹簧座10、小弹簧DTM-BW型密封二、50系列机械密封C50系列机械密封也是丹东克隆密封有限公司生产的一种新密封,分为C52、C55、C58三种型式。
1)特点:
标准化设计;波纹管密封:
动态性能好,环境适应能力强;紧定螺钉定位:
安装简单,调整方便。
2)极限性能参数:
温度:
-402200C;压力:
-0.12.0MP;速度:
不超过5000rpm3)区别:
C52型是C50系列的普通型,波纹管采用特殊奥氏体不锈钢制造,是一种经济的通用型波纹管密封.C55型为C50系列的高温型,全部采用耐高温材料制造.而波纹管更是采用经特殊处理的不锈钢制造,具有优异的性能,保证密封在高温环境中可靠的工作.我厂所使用的就是C55型密封。
C58型为C50系列的耐蚀性密封,波纹管采用高性能的耐蚀合金制造,具有优良的耐腐蚀性能。
三、C4系列机械密封C4系列机械密封也是丹东克隆密封有限公司生产一种密封,其最大的特点是弹性元件为波形弹簧,紧定螺钉传动,结构简单紧凑,特别适合于轴向尺寸较小的场合,具有单弹簧和多弹簧的功能。
1.分类:
“O”型-C4U、C4B型,我厂为C4U型。
“V”型-C4UV、C4BV型。
2.极限性能参数:
温度:
-752200C压力:
最高5.0MP,3.区别与联系:
C4U:
为“O”型密封圈,非平衡型密封;C4B:
为“O”型密封圈,非平衡型密封;C4UV:
为“V”型密封圈,非平衡型密封;C4BV:
为“V”型密封圈,平衡型密封;四、西安永华密封厂的机械密封主要是引进美国SIR公司的先进技术,对密封进行集装化改造,焊接技术先进,焊接金属片都是进口的,材料好,所以用起来安全可靠。
他们生产的密封系列也很多,主要有A、B、C、D四个系列。
我厂用的是D系列(标准高温波纹管密封)能和丹东克隆的DM系列密封通用。
如:
重整的P703、焦化的P401、P402、2#常压的P207/A、P207/B、P207/C。
这些密封都是集装式密封。
集装式密封就是动静环的相对位置已经由密封厂家设计、安装好了的,并进行了压力试验,用卡子把轴套和格兰的相对位置固定好,以免在安装过程中轴套与格兰的相对位置发生变化,从而改变压缩量。
五、UK型密封UK型密封是大连水泵厂生产的机械密封,在结构、性能上与我厂传统型的单端面大弹簧密封相似,也是单端面大弹簧,只是密封圈为U型密封圈,密封性能比“V”型好一点,在我厂应用还比较多。
如:
1#常压P58/1、P58/2;1#催化P206/2、P206/3、P212/1、P212/2、P301/1、P301/2、P303/1、P303/2、P320、P210/1、P210/2;重整P305;焦化P701、P702、P116;加氢制氢P118/1、P118/2;脱硫P104/1、P104/22#催化P3202/A、P3202/B等。
类型:
(我厂)UK2500:
表示2.5英寸;UK2125:
表示2.125英寸;UK3375:
表示3.375英寸;六、双端面密封两组密封端面“背靠背”如图1或“面对面”如图2布置的密封叫双端面机械密封。
对于工作介质有毒,易爆,易燃,易挥发,易结晶,高温,低温或工作介质是气体,或对于高真空度的密封,可用双端面密封。
此时双端面之间的密封腔引入封液进行封堵,润滑和冷却。
一般情况下封液选用洁净和润滑性好的介质。
七、串联机械密封两组或两组以上同向布置的单端面机械密封组成串联机械密封。
这种密封方式使密封腔的压力逐级降低介质不至外漏。
103型:
内装单端面单弹簧非平衡并圈弹簧传动机械密封B103型:
内装单端面单弹簧平衡型并圆弹簧传动机械密封(摘自JB/T1472-1994)(mm)表29.7-11104型内装单端面单弹簧非平衡型套传动机械密封B104型内装单端面单弹簧平衡型套传动机械密封(摘自JB/T1472-1994)(mm)表29.7-12105型内装单端面多弹簧非平衡型螺钉传动机械密封B105型内装单端面多弹簧平衡型螺钉传动机械密封(摘自JB/T1472-1994)(mm)第四章机械密封材料机械密封材料包括密封端面摩擦副、辅助密封圈、弹簧及其它零件的材料。
正确合理地选择各种材料,特别是摩擦副材料,对保证机械密封工作的稳定性,延长其使用寿命、降低成本等有着重要的意义。
往往一种结构设计较差,但摩擦副材料选择很合适的机械密封,要比一种结构设计很好,但摩擦副材料选择不合适的机械密封的性能好。
这就说明在某些情况下,材料的选择更成为一个关键性的问题,甚至决定密封的成败。
随着工业技术的不断发展,对机械密封材料也提出了越来越高的要求。
第一节密封端面摩擦副材料造成密封端面摩擦副材料破坏的原因往往是多方面的。
例如:
腐蚀、过热、超过允许的强度值或由于配对材料选择不当等都会导致摩擦副材料的破坏。
因此,摩擦副材料应满足如下要求:
1.在防腐蚀方面有较好的化学稳定性,能抵抗介质的腐蚀、磨蚀、溶解和溶胀;2.在物理机械性能方面要有较高的弹性模数、强度及许用pv值,低的滑动摩擦系数、膨胀系数、优良的耐磨性和自润滑性以及良好的不渗透性等;3.在热力性能方面有很好的导热性、耐热、耐寒性和耐温度的急变性;4.材料来源方便,加工容易,成本低廉。
目前用做摩擦副材料的各类很多。
常用的非金属材料有:
石墨、聚四氟乙烯、酚醛塑料、陶瓷等。
常用的金属材料有铸铁、碳钢、铬钢、铬镍钢、青铜以及硬质合金等。
此外,还有通达堆焊、烧结、喷涂等表面处理及复合工艺改变或改善金属材料或摩擦副表面性能来做摩擦副材料的。
各种材料都具有一定的特性,在选择摩擦副材料时,应扬长避短,根据具体工作条件合理使用。
现介绍几种常用的摩擦副材料。
一、石墨石墨是机械密封摩擦副材料中用量大,使用范围广的材料之一。
石墨是用焦碳粉和石墨粉或加碳黑做基料,用沥青为粘结剂,经模压成型在高温下烧制而成的。
根据所用原料及烧结时间和温度的不同,可以制成具有各种不同物理机械性能的烧结石墨。
一般将烧结石墨分为二种。
一种为碳素石墨,又称碳石墨,其特点是质硬、脆;另一种为石墨化石墨,又称电化石墨,其特点是质软、强度低,自润滑性能好。
相比之下,碳素石墨比石墨化石墨不易加工,导热系数低,而强度及耐磨性优于石墨化石墨。
石墨材料具有许多独特的性能,因而成为十分理想的摩擦副材料。
石墨具有优良的耐腐蚀性能。
其化学稳定性能很高,在空气中400以下稳定,除强氧化性介质如王水、铬酸、浓硫酸及卤素外,可耐其它酸、碱、盐类及一切有机化合物的腐蚀。
石墨的耐腐蚀程度一般随基料的种类和浸渍剂的不同而异。
石墨具有极好的自润滑性(石墨与金属材料相对摩擦时,石墨一层层地转移到金属表面,形成石墨与石墨的相对摩擦)及低的摩擦系数,石墨与金属对磨时摩擦系数为0.040.05,在全液润滑条件下,其摩擦系数仅在0.0080.01范围内。
石墨的导热系数为116128W(m.K),仅次于银、铜、铝,是非金属材料中唯一具有高导热率的材料。
石墨线膨胀系数为23106,大约是金属的1/21/4。
石墨良好的导热性和低的线膨胀系数使其具有良好的热稳定性,耐热、耐寒、耐热冲击性好,骤冷骤热不会发生破裂,与其它材料对磨时不易蓄