Dalla metà del XVI secolo è il cuore di ogni matita ed è un materiale molto misterioso: la grafite. Un nome derivato dalla lingua greca grafein = scrivere, indica lo scopo primario della grafite, ma il suo utilizzo è molto più ampio. Questo minerale, che è una forma allotropica stabile del carbonio, ha il punto di fusione più alto di tutti gli elementi chimici (3650 °C) e - insieme al diamante - la conduttività termica più alta. La speciale struttura cristallina della grafite gli conferisce eccellenti proprietà autolubrificanti - da qui il grasso di grafite.
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Perché il grasso alla grafite lubrifica così bene?
Proprietà e struttura della grafite
Le proprietà insolite della grafite hanno trovato applicazione in molti settori, inclusa la produzione di grasso speciale alla grafite. Derivano dalla struttura cristallina originale della grafite, che è estremamente forte, ma solo lungo determinati piani. Si può dire che la struttura della grafite è costituita da strati sottili impilati in cui gli atomi di carbonio sono disposti in uno schema a nido d'ape estremamente stabile. D'altra parte, solo forze relativamente deboli agiscono tra questi strati a causa di determinati legami chimici.
L'elevata resistenza alla compressione della grafite, combinata con l'elevata scissione e fragilità, lo rende un grasso di grafite secco ideale. Schiacciato dalle forze di taglio tra gli elementi rotanti (ingranaggi e catene), crea particelle micrometriche che conservano ancora le loro proprietà.
Quando la struttura cristallina a strati della grafite fu spiegata all'inizio del 1900, si pensava che fosse responsabile della sua levigatezza, poiché questi strati, impilati uno sopra l'altro, potevano facilmente spostarsi. Sebbene questa spiegazione suonasse realistica, si è rivelata falsa. Si è scoperto che le spazzole di grafite degli aeroplani ad alta quota si consumano mille volte più velocemente che in condizioni normali. L'aria secca d'alta quota ha portato via l'umidità della grafite, e quindi la sua levigatezza. Tuttavia, gli studi hanno dimostrato che l'acqua non penetra in tutti gli strati di carbonio, e nemmeno negli strati più esterni, il che li farebbe sbandare. Secondo un'altra ipotesi, sulla superficie dei cristalli di grafite si deposita un sottile film d'acqua, che ricopre i legami chimici detti "legami π". È molto probabile che questa sia la ragione per la lubrificazione della grafite così bene. O forse ti interesserà anche tu questo articolo sul grasso al silicone e la sua applicazione?
In cosa consiste il grasso di grafite?
Il grasso, il cui compito è ridurre l'attrito tra le superfici a contatto e in movimento l'una rispetto all'altra, può avere la seguente consistenza:
- liquido - olio lubrificante.
- semisolido - grasso plastico,
- costante - grafite, bisolfuro di molibdeno, nitruro di boro.
Il grasso di grafite crea una preparazione chimicamente uniforme, che include:
- olio base - minerale, vegetale, sintetico;
- addensante - agente gelificante: organico, organometallico o inorganico;
- additivi di potenziamento:
- additivo che riduce il coefficiente di attrito, separando le superfici di contatto - grafite,
- additivi anticorrosivi,
- additivi antiossidanti,
- additivi che migliorano l'adesione del lubrificante,
- additivi antiusura.
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La vista del lubrificante al microscopio può essere paragonata a una spugna satura di liquido, dove la spugna è un addensante e il liquido è l'olio di base.
La vaselina tecnica può essere utilizzata come lubrificante e agente di manutenzione per varie guarnizioni, ma anche per nodi di attrito a basso carico.
Grasso alla grafite - proprietà e applicazione
Proprietà utili del grasso alla grafite
Il grasso secco alla grafite, grazie a piccole e sottili lamelle di carbonio, ha un effetto duraturo, più lungo e più efficace di qualsiasi olio. La grafite è resistente al calore, al gelo, al vapore e agli acidi, cosa che non si può dire dell'olio e di altri lubrificanti.
Durante la lubrificazione dei cuscinetti, le superfici di sfregamento assumono molto rapidamente un rivestimento lucido e liscio, grazie al quale scorrono l'una sull'altra con un attrito estremamente basso. La grafite riempie le irregolarità dei cuscinetti causate da usura e abrasione. In tutti i casi in cui è necessario un lubrificante particolarmente buono, il grasso alla grafite si rivela particolarmente utile. Le principali proprietà del grasso alla grafite includono:
- Durata chimica: il grasso di grafite applicato sulla superficie non ha un'influenza chimica su di essa.
- Il grasso di grafite protegge la superficie dall'umidità.
- La maggior parte dei grassi di grafite ha un'elevata stabilità colloidale (la miscela è stabile).
- Resistenza alle alte temperature (grasso alla grafite per alte temperature).
- Elevata resistenza all'usura.
- La grafite aderisce perfettamente a qualsiasi superficie - questo estende l'ambito della sua applicazione.
- La grafite ha elevate proprietà adesive e antifrizione.
Aree di applicazione del grasso alla grafite
Il grasso di grafite viene utilizzato in una varietà di meccanismi e dispositivi, tra cui:
- Meccanismi dello sterzo, alcuni elementi del sistema idraulico.
- Le foglie primaverili si attaccano l'una all'altra durante la vita di servizio.
- Ingranaggi aperti.
- Ingranaggi a vite senza fine.
- Per giunti e giunti scanalati.
- Per cuscinetti reggispinta - non adatto per la lubrificazione di meccanismi di precisione.
- Per catena e lucchetti della bicicletta.
- Per connessioni filettate per evitare che il dado si attacchi alla filettatura del bullone in condizioni operative gravose.
- Per la protezione degli elementi della macchina dalla corrosione; versione spray per un facile accesso e applicazione.
Il grasso di grafite può essere miscelato con vari solventi che lo rendono più fluido. Grazie a ciò, penetra in vari luoghi inaccessibili e, dopo che il solvente è evaporato, il grasso rimane al suo posto.
I grassi alla grafite in spray e in altre forme hanno una buona reputazione nella vita di tutti i giorni e sono spesso utilizzati per biciclette, catene, serrature e giunti. Sono utilizzati per cuscinetti di meccanismi a rotazione lenta e superfici di attrito fortemente caricate.
Prezzi di esempio di tipi selezionati di grassi alla grafite
Le recensioni sui lubrificanti alla grafite sono generalmente positive e allo stesso tempo i prezzi non sono da capogiro. Ecco alcuni esempi:
- Grasso alla grafite per funi e ingranaggi in acciaio 500 ml - prezzi nella gamma di 32 PLN.
- Olio di grafite 500 ml - 42 PLN.
- Lubrificante spray 400 ml - 43 PLN.
- Grasso alla grafite per funi e catene 500 ml - 27 PLN.
Il grasso alla grafite non è del tutto privo di inconvenienti
L'uso di moderne tecnologie ha permesso l'espansione dell'uso di grassi di grafite. Il grasso alla grafite per alte temperature funziona senza problemi a una temperatura di + 110 ° C e oltre. Tuttavia, ci sono alcuni punti deboli in questo tipo di lubrificante che devono essere presi in considerazione.
Un esempio è l'impossibilità di utilizzare grasso di grafite per proteggere le parti di alta precisione. Ciò è dovuto all'usura accelerata di tali elementi a contatto con la grafite. Un'altra limitazione sono i cuscinetti volventi nei meccanismi ad alta velocità. Nel complesso, il bilancio tra vantaggi e svantaggi è decisamente a favore della grafite.
