Графит ГС-2

Графит смазочный ГС-2 — кристаллический природный графит, получаемый обогащением природных руд и графитсодержащих отходов металлургических производств. Материал выпускается по ГОСТ 8295-73 и предназначен для изготовления графитовых паст, смазочных карандашей, электропроводящих покрытий, электропроводящей резины и изделий порошковой металлургии.

Слоистая структура графита и антифрикционные свойства

Графит — аллотропная модификация углерода со слоистой кристаллической структурой. Внутри каждого слоя атомы углерода связаны прочными ковалентными связями (sp²-гибридизация) с межатомным расстоянием 0,142 нм. Между слоями действуют слабые ван-дер-ваальсовы силы; межслоевое расстояние составляет 0,335 нм — более чем вдвое больше внутрислойного.

Именно слабость межслойных связей обеспечивает лёгкое скольжение углеродных плоскостей относительно друг друга. Этим определяются антифрикционные свойства графита: низкий коэффициент трения, способность образовывать на контактных поверхностях плёнку из ориентированных графитовых чешуек. Делокализованные π-электроны между слоями придают графиту электропроводность вдоль базисных плоскостей, близкую к металлической, и высокую теплопроводность. Электропроводность анизотропна: в направлении, перпендикулярном слоям, она в сотни раз ниже.

Визуально смазочный графит — порошок от тёмно-серого до чёрного цвета с характерным металлическим блеском. Материал химически инертен, не токсичен (IV класс опасности по ГОСТ 12.1.005), устойчив к воздействию большинства кислот и щелочей при нормальных условиях.

Марки графита смазочного по ГОСТ 8295-73

Стандарт предусматривает выпуск пяти марок: ГС-1, ГС-2, ГС-3, ГС-4 и П. Маркировка графита выполняется по ГОСТ 17022. Марки различаются допустимым содержанием золы, влаги, летучих веществ и требованиями к дисперсному составу. Чем ниже номер марки, тем выше чистота материала.

Физико-химические показатели всех марок ГС

Показатель	ГС-1	ГС-2	ГС-3	ГС-4	П
Зольность, %, не более	0,5	1,0	2,0	5,0	7,0
Выход летучих веществ, %, не более	0,5	Не нормируется	Не нормируется	Не нормируется	1,0
Массовая доля влаги, %, не более	0,5	0,5	0,5	1,0	1,0
Массовая доля серы, %, не более	Не нормируется	Не нормируется	Не нормируется	Не нормируется	0,2
pH водной вытяжки	6,0–8,2	6,0–8,2	6,0–8,2	6,0–8,2	6,0–8,2

Гранулометрический состав по маркам

Остаток на сетке	ГС-1	ГС-2	ГС-3	ГС-4	П
Сетка № 02, %, не более	Не нормируется	Не нормируется	Не нормируется	0,1	0,1
Сетка № 016, %, не более	Не нормируется	Не нормируется	Не нормируется	1,2	1,5
Сетка № 0063, %, не более	Не нормируется	1,0	1,0	Не нормируется	Не нормируется
Частицы > 6 мкм, %, не более	40	Не нормируется	Не нормируется	Не нормируется	Не нормируется

Массовая доля углерода в стандарте не нормируется для марок ГС-1–ГС-4. Она определяется расчётным путём как разность между 100 % и суммой значений зольности, летучих веществ и влаги. Для марки ГС-2 при максимально допустимых показателях расчётное содержание углерода составляет не менее 98,5 %. Для марки П нормируется не менее 91 %.

В графите всех марок не допускается наличие примесей, видимых невооружённым глазом.

Характеристики графита ГС-2

Марка ГС-2 занимает промежуточное положение в линейке смазочных графитов. По сравнению с графитом ГС-1, она допускает вдвое большее содержание золы (до 1,0 % против 0,5 %), при этом выход летучих веществ для ГС-2 стандартом не нормируется. По дисперсности ГС-2 контролируется по остатку на сетке № 0063 (не более 1,0 %), что обеспечивает мелкодисперсный состав порошка, пригодный для использования в пастах и покрытиях.

Нейтральный или слабощелочной характер водной вытяжки (pH 6,0–8,2) означает, что материал не вызывает коррозии при контакте с металлическими поверхностями в присутствии влаги. Низкая влажность (до 0,5 %) обеспечивает стабильность при хранении и однородность при смешивании с другими компонентами.

Области применения графита ГС-2

Сфера применения всех марок ГС определяется ГОСТ 8295-73: изготовление графитовых препаратов и паст для смазки, электропроводящих покрытий, электропроводящей резины, изделий специального назначения, применение в порошковой металлургии.

Графит ГС-2 используется преимущественно в следующих направлениях:

• Графитовые пасты и смазочные карандаши — в качестве основного наполнителя. Мелкодисперсный порошок обеспечивает равномерное распределение графита в связующем.
• Электропроводящие резины и плёнки — графит ГС-2 придаёт полимерной матрице электропроводность за счёт формирования токопроводящих цепочек из частиц.
• Порошковая металлургия — применяется как антифрикционная добавка и пластификатор при прессовании порошковых заготовок.

В отличие от марки ГС-4, применяемой в консистентных смазках, ГС-2 ориентирован на задачи, где критична тонкодисперсность порошка и умеренная зольность.

Приёмка и контроль качества

Графит принимают партиями. Партией считают количество графита одной марки, из одного месторождения или вида сырья, одновременно отгружаемое одному потребителю и оформленное одним документом о качестве. Документ содержит наименование и марку продукции, результаты испытаний, дату отгрузки, массу и номер партии, вид сырья.

Для проверки отбирают пробы из 10 % мешков партии. Если в партии 10 и менее мешков — пробу берут из каждого. При поставке в мягких контейнерах (биг-бэгах) — из каждого контейнера. Отбор и подготовка проб — по ГОСТ 17817. При несоответствии хотя бы одного показателя проводят повторные испытания на удвоенной выборке; их результаты являются окончательными.

Упаковка, хранение и транспортирование

Графит ГС-2 упаковывают в четырёх- или пятислойные бумажные мешки марки НМ по ГОСТ 2226 массой нетто не более 30 кг, либо (по согласованию) в мягкие специализированные контейнеры типа МК для сыпучих грузов. Транспортная маркировка — по ГОСТ 14192. К каждому мешку приклеивают этикетку с указанием марки, даты изготовления, массы нетто, вида сырья и обозначения стандарта.

Графит в мешках хранят в закрытых складских помещениях. Транспортируют всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах. Поставки в районы Крайнего Севера — по ГОСТ 15846.

Гарантийный срок хранения графита — 3 года со дня изготовления при соблюдении условий хранения и транспортирования.

Требования безопасности при работе с графитом ГС-2

По степени воздействия на организм графит относится к веществам IV класса опасности (малоопасные), фиброгенного действия по ГОСТ 12.1.005. Предельно допустимая концентрация графитовой пыли в воздухе рабочей зоны — 10 мг/м³. Контроль запылённости проводят не реже одного раза в квартал. Общие требования безопасности — по ГОСТ 12.1.007.

При работе с порошковым графитом рекомендуется использовать средства защиты органов дыхания (респираторы) и обеспечивать вентиляцию рабочей зоны для предотвращения накопления взвешенной пыли.

Сравнение марок ГС: какую выбрать

Выбор марки определяется требованиями конкретного технологического процесса к чистоте и дисперсности графита:

Марка	Зольность, не более	Типичное применение
ГС-1	0,5 %	Антифрикционные составы для ответственных узлов трения
ГС-2	1,0 %	Графитовые пасты, электропроводящие резины и плёнки, порошковая металлургия
ГС-3	2,0 %	Электропроводящие резины и полимерные изделия, графитовые пасты
ГС-4	5,0 %	Консистентные (пластичные) смазки
П	7,0 %	Порошковая металлургия, электропроводящие покрытия

Если для технологического процесса допустима зольность до 1 %, а требуется мелкодисперсный порошок (остаток на сетке № 0063 не более 1 %) — марка ГС-2 является оптимальным выбором. При более жёстких требованиях к чистоте (зольность до 0,5 %, контроль частиц более 6 мкм) следует рассмотреть марку ГС-1.

Формы поставки графита ГС-2

Графит смазочный ГС-2 поставляется в порошкообразном виде. Стандартная упаковка — многослойные бумажные мешки до 30 кг. По согласованию возможна отгрузка в мягких контейнерах (биг-бэгах) для крупных промышленных партий. Каждая партия сопровождается паспортом качества с результатами испытаний по ГОСТ 8295-73.