現(xiàn)代機(jī)械碳材料用于飛機(jī)的密封應(yīng)用

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無油、自潤滑機(jī)械碳材料具有綜合特性，使其適用于軍用和民用飛機(jī)的密封應(yīng)用。

　　這些材料自潤滑，自動上光，尺寸上穩(wěn)定，可以確保良好的密封匹配。它們耐熱，有一個高熱導(dǎo)率，有助于傳導(dǎo)遠(yuǎn)離滑動面的摩擦熱。此外，這些材料都是易加工，可以嚴(yán)格控制航空航天尺度容許的公差，可以研磨和拋光到一個氦光帶規(guī)范的平面。在航空航天應(yīng)用領(lǐng)域，現(xiàn)代機(jī)械碳材料被用于飛機(jī)齒輪箱、空氣渦輪電機(jī)起動器、以及渦輪發(fā)動機(jī)和飛機(jī)輔助動力裝置（APUs）主軸的密封。

　　這些自潤滑材料是由超細(xì)的人造石墨物質(zhì)組成，與專有無機(jī)化學(xué)物質(zhì)浸潤，來改善它們的潤滑性能及抗氧化性能。它們有一個較低的摩擦系數(shù)，在高速滑動時磨損率低；高導(dǎo)熱率，高溫空氣抗拒氧化。這些屬性也適用于其他高速、旋轉(zhuǎn)設(shè)備，如高速旋轉(zhuǎn)壓氣機(jī)和汽輪機(jī)。

　　飛機(jī)齒輪箱減少發(fā)動機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)速度，從高達(dá)26000 rpm降至3400 rpm，所以軸可以驅(qū)動如下的系統(tǒng)組件，如液壓泵、發(fā)電機(jī)、空氣調(diào)節(jié)壓縮機(jī)。將潤滑油密封在齒輪箱，防止它從軸進(jìn)出齒輪箱的位置處泄漏。大多數(shù)飛機(jī)齒輪箱使用端面密封。端面密封通常含有一個碳—石墨密封固定環(huán)和一個碳化硅或鎢硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)環(huán)。動態(tài)端面密封的環(huán)平搭，用彈簧或磁鐵固定在一起，所以即使是在高速下環(huán)互相轉(zhuǎn)開的情況下，液體也不能在環(huán)表面之間流動。

　　動態(tài)密封的兩個環(huán)相對運(yùn)動。這兩個環(huán)用靜態(tài)密封環(huán)如聚合物o形環(huán)密封到軸或齒輪箱室。密封設(shè)計師使用螺旋凹槽、直凹槽、楔形在兩個滑動密封面之間流通或泵一層細(xì)的空氣或油膜。這創(chuàng)造了空氣動力或水動力學(xué)升力，從而降低了密封面的摩擦和磨損。

　　例如，Metallized Carbon 公司出產(chǎn)的Metcar Grade M-45，常用作固定環(huán)。這個材料適合軸封，因為它不透水，從而能夠支持氣動薄膜，也有能力在高速下以低摩擦、低磨損運(yùn)行。

　　空氣渦輪起動電機(jī)通常使用與齒輪箱密封相同的碳—石墨和碳化硅或鎢硬質(zhì)合金動態(tài)端面密封材料，但滑動速度要高得多。這些空氣渦輪起動電機(jī)實際上是小型渦輪機(jī)，利用從輔助動力單元排出的廢氣來發(fā)出啟動主發(fā)動機(jī)所需的電力。空氣起動電機(jī)的軸速可以高達(dá)180000 rpm�；蚧瑒铀俣燃s1000英尺/秒（305米/秒），這幾乎是聲速。飛機(jī)密封制造商用楔形和氣體流動通道產(chǎn)生空氣動力或水動力升空來設(shè)計的密封。

　　Metcar Grade M-45用于航空發(fā)動電機(jī)起動機(jī)密封是由于其在所需操作條件下自潤滑的優(yōu)秀品質(zhì)。

　　碳—石墨基礎(chǔ)面密封圈，碳—石墨環(huán)形密封圈常用于航空發(fā)動機(jī)主軸密封，來控制發(fā)動機(jī)中的空氣流動和燃燒氣體的流動。他們還密封主要發(fā)動機(jī)軸承中使壓氣機(jī)軸和燃?xì)鉁u輪軸自由旋轉(zhuǎn)的油潤滑劑。環(huán)形和端面密封圈都有使用。

　　對環(huán)形主軸密封圈，適合固定箱體內(nèi)插槽近端間隙的碳—石墨部分被使用。碳—石墨部分用帶環(huán)彈簧的張拉來對抗轉(zhuǎn)軸上的陶瓷或硬質(zhì)合金涂層。

　　起重楔形和機(jī)械配置用來產(chǎn)生升力，所以這些密封在空氣動力或水動力薄膜上起作用。旋轉(zhuǎn)速度可以高達(dá)26000 rpm，密封環(huán)溫度能達(dá)到800度。