炭石墨具有良好的自润滑性、耐高温、耐腐蚀、不需要油（脂）类润滑剂等优点,成为机械密封行业的热门材料。但炭石墨存在孔隙,气密性差,机械强度差,必须经过浸渍金属填充孔隙的强化处理。我国浸渍金属炭石墨材料相比国外水平差距很大,存在出口低端、进口高端产品的现象,其原因主要在于浸渍金属工艺落后和基础研究薄弱。本文研究流体在石墨多孔介质中的流动规律,属于炭石墨浸渍强化工艺的基础理论研究。论文以7组不同孔隙率的炭石墨材料为研究对象,水的单相饱和渗流实验表明,水的流动偏离达西定律,渗流曲线呈现非线性,流体在渗流过程中存在启动压力梯度,而且渗透率随着压力梯度的变化而变化。论文拟合了水的高精度非线性渗流方程,并从边界层的力学特性角度阐述了非线性项系数的物理意义。对水的非线性渗流规律通过雷诺数判据与FLUENT模拟两种方法进行了验证,结果与实验现象比较吻合。论文进行了炭石墨材料浸锑实验,根据雷诺数计算结果判断锑流动处于非线性状态。通过锑与水在流动过程中的雷诺数区间、受力分析的比较,判断锑在炭石墨多孔介质中的流动规律与水相同,因此可用水的非线性渗流方程形式描述。分析了浸锑炭石墨材料试样表观状态,针对浸渍工艺中存在的崩角、浸渍剂粘附以及浸不透现象,提出了改进浸渍的措施,并指出提高浸渍压力比延长保压时间更能有效改善浸渍材料的质量。本文将分形理论引入炭石墨（浸锑）材料孔隙结构分析中。压汞实验结果表明:炭石墨材料的主要孔隙直径约在1 3μm之间,呈正态分布;锑浸渍能够充填绝大部分孔隙,未被充填的小孔隙体积要大于大孔隙。炭石墨多孔介质具有双重分形特征,分形拐点约在φ= 1μm处,双重分形的原因在于大孔隙（φ> 1μm）和小孔隙（φ< 1μm）形成的机理不同。浸渍主要发生在大孔隙区间,因此大孔隙的特性是影响浸渍材料质量的重要因素。原料配方是影响大孔隙的主要因素,也是提高浸渍产品质量首要保证。建立了炭石墨材料孔隙率、渗透率与分形维数及孔隙结构关系模型并进行了实验验证。浸锑材料的摩擦磨损性能实验表明,锑颗粒分形维数越小,摩擦学性能越好,并从分形维数本质上给出解释,认为提高炭石墨材料孔隙的均匀性是改善浸锑材料质量的重要手段。根据锑的流动规律、浸渍材料尺寸制定合适的浸渍工艺参数,可改变生产过程中的盲浸现状,提高炭石墨浸金属产品的质量。