Desky z expandovaného grafitu

Co je expandovaný grafit?

Expandovaný grafit je moderní bezazbestový těsnicí materiál vyráběný exfoliací přírodního grafitu pomocí chemického procesu a následného tepelného zpracování. Při výrobě dochází k expanzi vrstev grafitu při vysokých teplotách (až 1000°C), což způsobí zvětšení objemu až 300krát a vytvoří charakteristickou vločkovitou strukturu. Výsledný materiál nabízí mimořádnou teplotní odolnost od -200°C do +450°C v oxidačním prostředí (v inertní atmosféře až 3000°C), vynikající chemickou inertnost vůči většině médií a výbornou stlačitelnost zajišťující dokonalé utěsnění i nerovných povrchů. Expandovaný grafit je dostupný v různých formách – jako desky, folie nebo šňůry, často vyztužený kovovými vložkami pro zvýšení pevnosti. Díky absenci azbestu představuje ekologické řešení splňující současné bezpečnostní a environmentální požadavky. V průmyslu je známý také jako flexibilní grafit, grafitová folie nebo grafitové těsnění.

Vlastnosti a technické parametry

Mechanické vlastnosti expandovaného grafitu zahrnují vynikající stlačitelnost (typicky 35-40%) a pružnost, které zajišťují dokonalé přizpůsobení těsněného povrchu i při nízkém montážním tlaku. Materiál má vynikající tepelnou odolnost a stabilitu v širokém teplotním rozmezí - od kryogenních teplot až po extrémně vysoké teploty. V oxidačním prostředí odolává teplotám do 450°C, v inertní nebo redukční atmosféře až do 3000°C krátkodobě. Chemická odolnost je mimořádná - materiál je inertní vůči většině kyselin (včetně koncentrované kyseliny sírové a dusičné), zásadám, rozpouštědlům a uhlovodíkům. Výjimku tvoří silná oxidační činidla jako je koncentrovaná kyselina chromová. Expandovaný grafit má také výbornou tepelnou vodivost (10-12 W/mK), což pomáhá rozptylovat teplo v těsněných spojích. Jeho elektrická vodivost ho předurčuje pro aplikace v elektrochemii a jako ochranu proti galvanické korozi. Hustota materiálu se pohybuje mezi 0,7-1,3 g/cm³ podle stupně komprese. Oproti azbestovým a jiným kompozitním těsněním nabízí nižší průsak plynů a kapalin (permeabilita) a vyšší odolnost proti stárnutí a cyklickému zatížení.

Průmyslové aplikace

V chemickém průmyslu se desky z expandovaného grafitu využívají pro těsnění reaktorů, výměníků tepla, čerpadel a potrubních systémů pracujících s agresivními chemikáliemi jako jsou kyseliny, zásady a rozpouštědla. Energetický sektor oceňuje tento materiál při těsnění parních turbín, kotlů a vysokotlakých parních potrubí, kde je vystaveno extrémním teplotám a tlakům. V plynárenství se používá pro těsnění přírub, ventilů a kompresorů díky nízkému průsaku plynů. Automobilový průmysl využívá grafitová těsnění ve výfukových systémech a hlavách motorů kvůli odolnosti vůči teplotním cyklům. Specifické využití nachází i v potravinářském průmyslu, kde je požadována chemická inertnost a fyziologická nezávadnost (verze splňující FDA normy). Mezi další významné oblasti patří **farmaceutická výroba**, kde zajišťuje těsnění reaktorů a filtrů, a **jaderná energetika**, která těží z radiační stability materiálu. Expandovaný grafit je ideální volbou pro náročné aplikace, kde klasická těsnění selhávají – například pro vysoká vakua, těsnění transportních systémů roztavených kovů nebo jako požární těsnění díky své nehořlavosti.

Výběr a montáž

Při výběru desek z expandovaného grafitu je nutné zohlednit několik parametrů: tloušťku (typicky 0,5-3 mm), hustotu (0,7-1,3 g/cm³) a případné vyztužení kovovými vložkami pro vysokotlaké aplikace. Materiál se dodává v deskách, rolích nebo jako předem vyříznuté tvary na míru. Pro správnou instalaci je klíčová příprava povrchu přírub – doporučená kvalita povrchu je Ra 3,2-12,5 μm. Při montáži dodržujte tyto kroky: očistěte dosedací plochy od nečistot a starého těsnění, umístěte nové těsnění přesně na střed, naneste antiseize pastu na šrouby (ne na těsnění!), utahujte šrouby v křížovém vzoru a ve třech krocích (30%, 60% a 100% požadovaného momentu). Optimální montážní tlak pro grafitová těsnění je 30-60 MPa. Mezi časté chyby patří přetažení šroubů způsobující deformaci těsnění, nerovnoměrné utažení a kontaminace dosedacích ploch. TEXIM nabízí CNC výrobu grafitových těsnění na míru včetně nestandardních tvarů i v malých sériích, technické poradenství při výběru materiálu a podporu při návrhu těsněných spojů pro všechny průmyslové aplikace.