Study of the tribological behaviour of graphite under inert gases environment
Etude du comportement tribologique du graphite sous gaz inertes
Résumé
Graphite is well known to present good tribological properties under reactive environment such as ambient air, in which, the presence of water vapour contained as moisture settles a low friction coefficient ranging betwee 0,1 and 0,15 and a very low wear rate. However, the working of electric collector or sliding mecanisms constituted by graphite metal couple under his kind of gaseous environment can produce an oxidation or a corrosion and affect the frictional conditions. The results of this research show that the presence of inerk gases under pressures close to the atmosphere can lead to a super lubricated state of graphite which exhibits s a friction coefficient ranging between 0,02 and 0,05. This lubricating effect of inert gases can take place only in a mechanical way, without chemical passivation phenomenon. This work presents on one hand, a technological interest because friction under inert gases permits to eliminate problems in connection with oxidation and corrosion, maintaining (indeed ameliorating) the frictional conditions. It concerns principally sliding mecanisms and electric contact which usualy work under confined, oxidizing or moist atmosphere. On another and, this innovating study has permitted to understand the processes involved in the graphite lubrication and principally to dissociate the mechanical phenomenon of crystallites orientation and the phenomenon of the surface chemical passivation
Le graphite est connu pour présenter de bonnes propriétés tribologiques sous environnement réactif et notamment sous air ambiant, où la présence de vapeur d’eau sous forme d’humidité assure un faible coefficient de frottement compris entre 0,1 et 0,15 et un taux d’usure presque nul. Cependant, le fonctionnement de collecteurs électriques ou mécanismes glissants constitués de couples graphite métal sous ce type d’environnement gazeux peut être à l’origine d’une oxydation ou d’une corrosion et affecter les conditions de frottement. Les résultats de ce travail de recherche montrent que la présence de gaz inertes sous des pressions voisines de l’atmosphère peuvent conduire à un état superlubrifié du graphite avec un coefficient de frottement compris entre 0,02 et 0,05. Cet effet lubrifiant des gaz inertes ne peut s’opérer que de façon mécanique, sans passivation chimique de la surface. Ce travail présente d’une part, un intérêt technologique car le frottement sous gaz inertes permet d’éliminer les problèmes liés à l’oxydation et à la corrosion, tout en préservant (voire en améliorant) les conditions de frottement. Il concerne principalement les mécanismes ou les contacts électriques glissants qui évoluent habituellement sous atmosphère confinée oxydante ou humide. D’autre part, cette étude à caractère novateur a permis de mettre en évidence les processus intervenant dans la lubrification du graphite et notamment de dissocier le phénomène mécanique d’orientation des cristallites du phénomène de la passivation chimique de la surface
Domaines
Sciences de l'ingénieur [physics]| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
|---|