干式運(yùn)行機(jī)械碳件的主要限制是磨損。機(jī)械碳比它們摩擦的金屬部件更軟，因此機(jī)械碳部件磨損而金屬部件不磨損。

機(jī)制炭設(shè)備的磨損率與摩擦速度V (m/s)乘以表面載荷P (kg/cm2)大致成正比。這個(gè)乘積，或者PV因子，代表摩擦的強(qiáng)度。如果PV系數(shù)小于0.19 kg/cm2 m/s，溫度小于454℃，且每年允許磨損至少1.3 mm，則通?？梢灾付M足磨損要求的機(jī)械碳和反相材料組合。如果PV因子或溫度較低，磨損率也會(huì)較低。

影響磨損率的其他因素有反相材料和反相材料表面光潔度。計(jì)數(shù)器材料應(yīng)至少Rc 20硬，甚至更硬的計(jì)數(shù)器材料提供更好的磨損率。計(jì)數(shù)器材料應(yīng)具有至少0.4微米的表面光潔度。磨損率繼續(xù)提高，直到表面光潔度達(dá)到約0.2微米。由于反相材料表面粗糙度超過0.4微米，反相材料表面的粗糙度過高，無法被石墨拋光膜覆蓋，而石墨拋光膜對于低干跑磨損率至關(guān)重要。在計(jì)數(shù)器材料上的無涂層材料可以研磨較軟的機(jī)械碳材料，并造成較高的磨損率。

溫度和大氣也會(huì)影響磨損率。低磨損率的機(jī)械碳需要在周圍的大氣中冷凝蒸汽。在沒有可冷凝蒸汽的大氣中，例如在真空、干氮或高空空氣中，機(jī)械碳材料可以浸漬不需要冷凝蒸汽的固體潤滑劑。

確定機(jī)械炭素磨損率準(zhǔn)確的方法是在原型機(jī)中以建議的工作條件對機(jī)械炭素試樣進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。

為避免機(jī)械炭素材料的開裂、剝落和斷裂，載荷一般限制在170 kg/cm2左右。這種載荷不到大多數(shù)機(jī)械碳材料抗壓強(qiáng)度的10%。這種高安全系數(shù)是必需的，因?yàn)樘疾考系膶?shí)際負(fù)荷往往比計(jì)算的負(fù)荷高得多。

這是因?yàn)樾碌奶驾S承與具有推薦運(yùn)行間隙的軸的“線接觸”。在旋轉(zhuǎn)開始和軸床進(jìn)入碳軸承后，這種線接觸迅速消失。對于碳推力墊圈，由于可能的邊緣載荷由于偏心，以及可能的沖擊載荷來自動(dòng)態(tài)振動(dòng)，安全系數(shù)是必需的。

機(jī)械碳零件在溫度上受到限制，主要是由于一些碳石墨材料在空氣中在316℃左右開始氧化，一些電石墨等級(jí)在空氣中在400℃左右開始氧化。

用抗氧化鹽溶液浸漬基碳材料，可使氧化起始溫度提高約55℃。將浸漬在鹽溶液中的碳材料加熱，使溶劑蒸發(fā)，并在碳的孔隙度中留下氧化抑制劑鹽。氧化抑制劑鹽是有益的，因?yàn)樗鼈冇兄谠诮饘俟衽_(tái)表面形成光澤石墨薄膜，并與碳材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，抑制氧化反應(yīng)。

在中性或還原性環(huán)境中，氧化通常沒有問題。當(dāng)在1000℃以上的中性大氣中加熱時(shí)，碳-石墨等級(jí)會(huì)出現(xiàn)一定的收縮。相比之下，即使在不氧化的環(huán)境中加熱到2800℃，電石墨等級(jí)也沒有任何顯著的尺寸變化。對于金屬浸漬等級(jí)，金屬的熔點(diǎn)不能超過。對于樹脂浸漬材料，樹脂的離解溫度是不能超過的。

干式機(jī)械炭素零件的摩擦系數(shù)取決于幾個(gè)因素:載荷、速度、反磨材料和表面狀況。機(jī)械炭素類零件對金屬的摩擦系數(shù)一般在0.1 ~ 0.3之間，高于含油潤滑的金屬零件的摩擦系數(shù)。含油潤滑的金屬零件摩擦系數(shù)可低至0.02，因此干式運(yùn)行的碳素零件的摩擦量可達(dá)含油潤滑金屬零件的10倍。

在設(shè)計(jì)使用干式機(jī)械碳部件的設(shè)備時(shí)，機(jī)制木炭廠家必須考慮到機(jī)械碳部件的摩擦系數(shù)較高。