АМС графит

Графитопласт АМС — антифрикционный конструкционный материал на основе эпоксидной смолы, модифицированной кремнийорганическими соединениями, с наполнителем из электродного и кристаллического графита. Производится по ТУ 48-20-45-83. Выпускается нескольких марок, наиболее распространённые из которых — АМС-1, АМС-3 и АМС-5.

Состав и марки: АМС-1, АМС-3, АМС-5

Основа материала — эпоксидная смола, модифицированная кремнийорганическими соединениями. В качестве наполнителя используются электродный и кристаллический графит. В зависимости от марки состав дополняется кококсом, углеродной тканью или нитридом бора — компонентами, которые корректируют прочностные и трибологические характеристики под конкретные условия эксплуатации.

В отличие от высоконаполненных графитопластов на феноло-формальдегидной основе (типа АТМ), в которых графит составляет 80–90 % массы, материалы АМС имеют существенно более высокую долю полимерной матрицы. Это обеспечивает значительно лучшую ударную прочность и меньшую хрупкость, но ограничивает верхний температурный предел эксплуатации по сравнению с классическими антегмитами.

Физико-механические свойства

Показатели по ТУ 48-20-45-83:

Показатель	Значение
Плотность	не менее 1,78 г/см³
Предел прочности при сжатии	не менее 80 МПа
Предел прочности при изгибе	не менее 35 МПа
Коэффициент линейного теплового расширения	(3–5)·10⁻⁵ К⁻¹
Коэффициент трения (сухое трение)	0,08–0,11

Соотношение прочностных показателей принципиально важно для конструктора: предел прочности при сжатии (≥ 80 МПа) существенно выше, чем при изгибе (≥ 35 МПа). Материал хорошо работает в условиях всестороннего сжатия — именно такая нагрузка характерна для подшипников скольжения и торцевых уплотнений. Детали, испытывающие значительные изгибные нагрузки (например, лопатки компрессоров), необходимо рассчитывать с учётом меньшего значения прочности при изгибе.

КТЛ (3–5)·10⁻⁵ К⁻¹ характерен для полимерно-доминантных композитов с умеренным содержанием графита — значительно выше, чем у высоконаполненных графитопластов ((2–8)·10⁻⁶ К⁻¹), но ниже, чем у чистых эпоксидных смол (4–6·10⁻⁵ К⁻¹). При проектировании посадок деталей из АМС в металлические корпуса этот параметр необходимо учитывать во избежание задиров при тепловых циклах.

Температурный диапазон эксплуатации

Рабочий диапазон деталей из графитопласта АМС: от −60°С до 180–200°С. Верхний предел определяется тепловой стойкостью связующего. При превышении 200°С начинается термодеструкция полимерной матрицы с постепенной потерей механических свойств. Эксплуатация в средах с высоким влагосодержанием при максимальных температурах снижает нагрузочную способность из-за водопоглощения полимерной составляющей.

Морозостойкость до −60°С обеспечивается кремнийорганическим модификатором связующего: силоксановые цепочки сохраняют гибкость и не вызывают охрупчивания матрицы при отрицательных температурах в отличие от чистых эпоксидных систем.

Материал не предназначен для работы в среде перегретого пара, в контакте с сильными окислителями и в условиях температур выше 200°С.

Применение: детали узлов сухого трения

Главная область применения графитопласта АМС — детали, работающие без подачи смазки. Антифрикционный механизм основан на переносе частиц графита с поверхности детали на контртело в процессе приработки; образующаяся тонкая плёнка обеспечивает устойчиво низкий коэффициент трения при дальнейшей работе. По этой причине в начальный период после монтажа коэффициент трения несколько выше паспортного значения.

Типовые изделия, изготавливаемые из графитопласта АМС:

• подшипники скольжения, в том числе для работы в воде и водных растворах;
• торцевые уплотнения валов насосов и гидравлических турбин;
• поршневые кольца;
• лопатки роторных компрессоров и вакуумных насосов;
• уплотнительные элементы для агрессивных химических сред.

Для роторных компрессоров особый интерес представляют пластины из графитопласта АМС-3: в отличие от чисто графитовых лопаток они выдерживают значительно большие статические и ударные нагрузки, а по сравнению с металлическими — не требуют смазки рабочей камеры. Это позволяет проектировать рабочие камеры с большим проходным сечением и повышать производительность агрегата. Диапазон рабочих температур для пластин АМС-3 составляет от −60°С до +200°С при пределе прочности при изгибе 35 МПа.

Рекомендуемые контртела

Наиболее эффективная работа пары трения достигается при сочетании АМС со следующими материалами контртел:

• чугун;
• нержавеющая сталь;
• никелированная сталь;
• бронза;
• литейный алюминий.

Поверхность контртела должна быть чисто обработана: шероховатость существенно ускоряет износ графитопластовой детали. В графитовых подшипниках скольжения в качестве контртела чаще всего используют нержавеющую или хромированную сталь. Работа по хромовому покрытию обеспечивает один из наиболее низких коэффициентов трения для пар с углеграфитовыми материалами.

Форма поставки

Графитопласт АМС поставляется в виде заготовок (цилиндрический кругляк, пластины, трубы) под последующую механическую обработку, а также в виде готовых изделий — по чертежу заказчика. Для механической обработки заготовок применяют твердосплавный режущий инструмент. При оформлении заявки укажите марку (АМС-1, АМС-3 или АМС-5), форму заготовки и габаритные размеры. Объём заказа и сроки поставки согласуются индивидуально.