为什么常用碳石墨（石墨）来做密封面软材料？上海克兰机械密封材料篇-石墨

1、较高的导热性。碳的导热系数20~40W/(m·K)，石墨的导热系数 40~128W/(m·K)，仅次于银、铜和铝，是非金属材料中惟一具有高导热率的材料，比某些金属(例如司太利硬质合金和哈氏合金等)的热导率高得多。因此能及时将产生的摩擦热散失，从而降低密封端面的温度，这对提高其可靠性和使用寿命都是非常必要的。

2、较低的线膨胀系数。石墨的线膨胀系数为 2x10-6~6x10-6/℃，大约是金属的1/2~1/4。在温度升高时，其热变形较小，对保持密封端面的平行是有利的。低的膨胀系数加上高的导热率，使其具有良好的热稳定性，耐热、耐寒和耐热冲击性能好，在承受温度剧变的时候不产生裂纹。

3、良好的耐腐蚀性。石墨的化学稳定性很好，在空气中400℃以下稳定，除强氧化性介质如铬酸、浓硫酸及卤族元素外，可耐其他酸、碱、盐及一切有机化合物的腐蚀。需要说明的是其耐蚀程度随石墨的种类和浸渍剂的不同而异。

▲上海克兰砂磨机机械密封：部分端面密封材料之一采用石墨，结构设计及材料根据工况定制

4、极好的自润滑性。这是因为石墨与金属或其他材料相对摩擦时，在微观上有一薄层石墨转移膜迅速涂覆在密封面上，形成石墨与石墨的相对摩擦。这一低摩擦膜在控制温升中起了重要的作用。此外石墨还有低的摩擦系数，石墨与金属对磨对摩擦系数为0.04~005，在全液润滑条件下，摩擦系数仅为0.008~0.01。

▲上海克兰砂磨机机械密封：部分端面密封材料之一采用石墨，结构设计及材料根据工况定制

5、石墨的抗拉强度较低，抗压强度较高，属于一种脆性材料。由于硬度较低，常用做摩擦副中的软环。可以很方便地进行各种加工。

其突出的缺点是气孔率较大，一般在18%~22%。为弥补此缺点，实际应用的石墨都是浸渍过的，以堵塞气孔，提高密封性。