Desde mediados del siglo XVI, ha sido el núcleo de todo lápiz y es un material muy misterioso: el grafito. Un nombre derivado del idioma griego. grafeína = escribir, indica el propósito principal del grafito, pero su uso es mucho más amplio. Este mineral, que es una forma alotrópica estable de carbono, tiene el punto de fusión más alto de todos los elementos químicos (3650 ° C) y, junto con el diamante, la conductividad térmica más alta. La estructura cristalina especial del grafito le confiere excelentes propiedades autolubricantes, de ahí la grasa de grafito.
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¿Por qué la grasa de grafito lubrica tan bien?
Propiedades y estructura del grafito
Las propiedades inusuales del grafito han encontrado aplicación en muchas industrias, incluida la producción de grasa de grafito especial. Son el resultado de la estructura cristalina original del grafito, que es extremadamente fuerte, pero solo a lo largo de ciertos planos. Se puede decir que la estructura del grafito consiste en capas delgadas apiladas en las que los átomos de carbono están dispuestos en un patrón de panal extremadamente estable. Por otro lado, solo fuerzas relativamente débiles actúan entre estas capas debido a ciertos enlaces químicos.
La muy alta resistencia a la compresión del grafito, combinada con una alta rotura y fragilidad, la convierte en una grasa de grafito seca ideal. Aplastado por fuerzas de cizallamiento entre elementos giratorios (engranajes y cadenas), crea partículas micrométricas que aún conservan sus propiedades.
Cuando se explicó la estructura cristalina en capas del grafito a principios de la década de 1900, se pensó que era responsable de su suavidad, ya que estas capas, apiladas una encima de la otra, podían moverse fácilmente. Si bien esta explicación sonaba realista, resultó ser falsa. Resultó que las escobillas de grafito de los aviones a gran altitud se desgastan mil veces más rápido que en condiciones normales. El aire seco de las alturas quitó la humedad del grafito y, por lo tanto, su suavidad. Sin embargo, los estudios han demostrado que el agua no penetra en todas las capas de carbono, ni siquiera en las capas más externas, lo que las haría patinar. Según otra hipótesis, se deposita una fina película de agua sobre la superficie de los cristales de grafito, que recubre los enlaces químicos llamados "enlaces π". Es muy posible que este sea el motivo de la lubricación del grafito tan bien. O tal vez también te interese este artículo sobre la grasa de silicona y su aplicación?
¿En qué consiste la grasa de grafito?
La grasa, cuya función es reducir la fricción entre las superficies en contacto y en movimiento entre sí, puede tener la siguiente consistencia:
- líquido - aceite lubricante.
- semisólido - grasa plástica,
- constante: grafito, disulfuro de molibdeno, nitruro de boro.
La grasa de grafito crea una preparación químicamente uniforme, que incluye:
- aceite base - mineral, vegetal, sintético;
- espesante - gelificante: orgánico, organometálico o inorgánico;
- aditivos de mejora:
- aditivo que reduce el coeficiente de fricción, separando las superficies de contacto - grafito,
- aditivos anticorrosión,
- aditivos antioxidantes,
- aditivos que mejoran la adherencia del lubricante,
- aditivos antidesgaste.
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La vista del lubricante bajo el microscopio se puede comparar con una esponja saturada de líquido, donde la esponja es un espesante y el líquido es el aceite base.
La vaselina técnica se puede utilizar como lubricante y agente de mantenimiento para varios sellos, pero también para nodos de fricción con baja carga.
Grasa de grafito: propiedades y aplicación
Propiedades útiles de la grasa de grafito
La grasa de grafito seco, gracias a las placas pequeñas y delgadas de carbón, tiene un efecto duradero, más prolongado y más eficaz que cualquier aceite. El grafito es resistente al calor, las heladas, el vapor y los ácidos, lo que no se puede decir del aceite y otros lubricantes.
Al lubricar los cojinetes, las superficies de fricción adquieren muy rápidamente una capa brillante y suave, gracias a la cual se deslizan unas sobre otras con una fricción extremadamente baja. El grafito rellena las irregularidades de los cojinetes provocadas por el desgaste y la abrasión. En todos los casos en los que se necesita un lubricante especialmente bueno, la grasa de grafito resulta especialmente útil. Las principales propiedades de la grasa de grafito incluyen:
- Durabilidad química: la grasa de grafito aplicada a la superficie no tiene una influencia química sobre ella.
- La grasa de grafito protege la superficie de la humedad.
- La mayoría de los tipos de grasas de grafito tienen una alta estabilidad coloidal (la mezcla es estable).
- Resistencia a altas temperaturas (grasa de grafito a altas temperaturas).
- Gran resistencia al desgaste.
- El grafito se adhiere perfectamente a cualquier superficie, lo que amplía el alcance de su aplicación.
- El grafito tiene altas propiedades adhesivas y antifricción.
Campos de aplicación de la grasa de grafito
La grasa de grafito se utiliza en una variedad de mecanismos y dispositivos, que incluyen:
- Mecanismos de dirección, algunos elementos del sistema hidráulico.
- Las hojas de primavera se adhieren entre sí durante la vida útil.
- Engranajes abiertos.
- Engranajes helicoidales.
- Para juntas y juntas estriadas.
- Para cojinetes de empuje: no apto para la lubricación de mecanismos de precisión.
- Para cadenas y candados de bicicletas.
- Para conexiones roscadas para evitar que la tuerca se adhiera a la rosca del perno en condiciones de funcionamiento severas.
- Para la protección de elementos de máquinas contra la corrosión; versión en spray para fácil acceso y aplicación.
La grasa de grafito se puede mezclar con varios disolventes que la hacen más fluida. Gracias a esto, penetra en varios lugares inaccesibles y, después de que el solvente se evapora, la grasa permanece en su lugar.
Las grasas de grafito en aerosol y otras formas tienen una buena reputación en la vida cotidiana y se utilizan a menudo para bicicletas, cadenas, candados y uniones. Se utilizan para cojinetes de mecanismos de funcionamiento lento y superficies de fricción muy cargadas.
Precios de muestra de tipos seleccionados de grasas de grafito
Las críticas sobre los lubricantes de grafito son generalmente positivas y, al mismo tiempo, los precios no son vertiginosos. Aquí hay unos ejemplos:
- Grasa de grafito para cables de acero y engranajes 500 ml - precios en el rango de 32 PLN.
- Aceite de grafito 500 ml - 42 PLN.
- Spray lubricante 400 ml - PLN 43.
- Grasa de grafito para cuerdas y cadenas 500 ml - 27 PLN.
La grasa de grafito no está del todo exenta de inconvenientes.
El uso de tecnologías modernas permitió la expansión del uso de grasas de grafito. La grasa de grafito de alta temperatura funciona sin problemas a una temperatura de + 110 ° C y más. Sin embargo, hay algunas debilidades en este tipo de lubricantes que deben tenerse en cuenta.
Un ejemplo es la imposibilidad de utilizar grasa de grafito para proteger piezas de alta precisión. Esto se debe al desgaste acelerado de dichos elementos en contacto con el grafito. Otra limitación son los rodamientos en los mecanismos de alta velocidad. En general, el equilibrio de ventajas y desventajas definitivamente está a favor del grafito.
