石墨粉具有作为抗磨材料使用,自润滑性能是其最重要的特性。石墨粉具有良好的自润滑性能是由于石墨具有特殊的层状晶体结构。下面天盛达石墨解析石墨粉为什么会有自润滑性能:
石墨晶格里面的碳原子呈六角形排列于各个平面上,同一个平面层内碳原子间的距离为1.42埃,各平面层之间的碳原子相距3.35埃,并且是沿着同一个方向相互错开,第三个平面重复第一个平面的位置,第四个平面又重复第二个平面的位置,这样以此类推。在每一个平面层之内,由于碳原子排列较近,故而它们之间的结合力比较大,而层面与层面之间的碳原子相距较远,它们之间的范德瓦尔氏力很弱,所以易于分开和作相对滑动。这是石墨粉具有优良自润滑性能的主要原因。
石墨粉与大多数金属具有较强的附着力,所以在与金属件对磨时,成层状脱落的石墨微粒就会很容易附着在金属表面上,形成一层石墨膜。这样就变成了石墨与石墨之间的摩擦。而石墨片层之间很容易相对滑动。加上石墨粉容易吸收空气中的水分或者氧等,在摩擦面上形成一层水膜,以上这些都是石墨粉具有良好自润滑性能的形成原因。