Полиимид с графитом

Полиимид с графитом (графитонаполненный полиимид) — композит термореактивного полиимида и графита, чаще всего с 15 или 40 % графита по массе. Графит снижает трение, износ и тепловое расширение, а полиимид даёт прочность и работу при температуре до 300 °C на воздухе. Из него делают подшипники скольжения без смазки, уплотнительные кольца, феррулы, седла клапанов, упорные шайбы. Поставляем полиимид с графитом прутками и листами и изготавливаем детали по чертежу — запросы на 5052082@mail.ru.

Что это за материал

Основа — ароматический полиимид термореактивного типа: он не плавится, поэтому заготовки получают не литьём, а прессованием порошка со спеканием. Порошок смешивают с графитом и прессуют в прутки, втулки, пластины или сразу в детали. Графит распределяется по всему объёму, поэтому свойства не меняются по мере износа поверхности.

Составы и для чего каждый

Содержание графита	Что даёт	Типичные детали
15 %	баланс прочности и антифрикционных свойств	подшипники и втулки, уплотнительные кольца, упорные шайбы, феррулы
40 %	наименьшее тепловое расширение, лучшая размерная стабильность; прочность ниже	детали с жёсткими допусками при нагреве, седла, уплотнения с циклами нагрева
15 % графита + фторопласт	самое низкое трение	направляющие и подшипники при умеренной температуре

Добавка фторопласта снижает трение, но ограничивает температуру: фторопласт размягчается раньше полиимида.

Свойства полиимида с графитом

Показатель	15 % графита	40 % графита
Плотность, г/см³	≈1,50	≈1,65
Прочность при растяжении (23 °C), МПа	≈65–95	≈50
Тепловое расширение (23–300 °C), 10⁻⁶ 1/К	≈49	≈38
Длительная рабочая температура на воздухе, °C	≈300	≈300
Кратковременно, °C	до ≈480–500	до ≈480–500

Значения типичные, у разных изготовителей сырья различаются — особенно прочность. Для ответственных деталей свойства подтверждают паспортом на партию.

Для сравнения: тепловое расширение ненаполненного полиимида — около 54 ×10⁻⁶ 1/К. Чем больше графита, тем ближе расширение детали к металлу корпуса и тем меньше зазоры «гуляют» при нагреве.

Температура: что значит «до 300 °C»

Около 300 °C — это предел длительной работы на воздухе, который указывают изготовители материала (часть даёт осторожнее — 260 °C). Кратковременно материал выдерживает до 480–500 °C. Выше 300 °C полиимид медленно окисляется, а под нагрузкой — ползёт. В инертном газе и вакууме окисления нет, и детали работают дольше.

Каталожные изделия из полиимида с графитом, например феррулы для хроматографов, рассчитаны на 350–400 °C — это максимальная температура соединения, а не ресурс на годы. Подробно — на странице «Феррула из полиимида с графитом».

Химическая стойкость

• Стоек: масла, топлива, большинство органических растворителей, разбавленные кислоты, инертные и большинство технических газов.
• Не стоек: горячая вода и пар выше 100 °C (гидролиз, растрескивание), растворы щелочей и сильные основания.

Чем полиимид с графитом отличается от соседних материалов

• От графитофторопласта — выше рабочая температура и почти нет ползучести под нагрузкой; фторопластовые композиции работают до 250–260 °C.
• От конструкционного графита — прочнее на растяжение и удар, не крошится, не пылит, обрабатывается в тонкие стенки.
• От терморасширенного графита — плотный и точный по размерам, но ниже по предельной температуре: ТРГ работает на воздухе до 450 °C.

Где применяется

• Подшипники и втулки скольжения без смазки в горячих узлах, в вакууме, где смазка недопустима.
• Уплотнительные и поршневые кольца, упорные шайбы компрессоров, насосов и арматуры.
• Седла и уплотнения клапанов для высоких температур.
• Феррулы и конусные кольца для хроматографов, газовых линий и датчиков.
• Изоляторы, направляющие и держатели в высокотемпературной оснастке.

Формы поставки и что указать в заявке

Поставляем прутки, трубы и пластины из полиимида с 15 и 40 % графита, а также детали, обработанные по чертежу: точение, фрезерование, сверление с допусками в сотые доли миллиметра. Мелкие серийные детали изготавливаем из прутка на автоматах без оснастки.

В заявке укажите:

• форму и размеры заготовки или чертёж детали с допусками;
• состав (15 или 40 % графита) или условия, чтобы мы подобрали;
• температуру, среду, нагрузку; для узлов трения — давление и скорость скольжения;
• количество и нужен ли паспорт на партию.

Вопросы и ответы

Какой состав выбрать — 15 или 40 % графита?

15 % — если важна прочность. 40 % — если важны минимальное тепловое расширение и стабильность размеров при нагреве. Для новых узлов полезно испытать оба.

Работает ли полиимид с графитом в паре?

Нет. В горячей воде и паре выше 100 °C полиимид гидролизуется и трескается. Для пара берут графит или ТРГ.

Нужна ли смазка подшипникам из полиимида с графитом?

Нет, графит работает как твёрдая смазка. Смазку можно применять, если узел это допускает, но она не обязательна.

Можно ли заказать одну деталь?

Да. Детали точим из прутка, оснастка не нужна, поэтому выгодны и единичные детали, и пробные партии.

Заказать полиимид с графитом

Поставим прутки, пластины и трубы из полиимида с графитом и изготовим детали по вашему чертежу. Пришлите размеры, условия работы и количество на 5052082@mail.ru.