碳素盤根密封裝在填料箱內，碳素盤根通過填料蓋壓在軸表面。由于軸的表面總是有些粗糙，它只能部分地與碳素盤根部配合，而部分不能接觸，從而形成許多迷宮。當加壓介質通過軸的表面時，介質會被多次節流，并通過這種“迷宮效應”實現密封。碳素盤根與軸面的結合和摩擦也與滑動軸承相似。應該有足夠的液體潤滑密封，以密封有相應的壽命，即所謂的“軸承效應”。由此可見，良好的填料密封是迷宮效應和承載效應的綜合。通過擰緊壓蓋螺栓產生碳素盤根對軸的壓力。由于填料是彈塑性體，當受到軸向壓縮時，產生摩擦力以使壓力沿軸向逐漸減小，并且所產生的徑向壓力導致填料粘附到軸表面以防止介質泄漏。徑向壓縮力的分布是從外端（蓋）到內端，先急劇減小后趨于平緩。從內端到外端，介質壓力分布逐漸減小。當外端壓力為零時，泄漏量很小，當壓力大于零時，發生泄漏。

碳素盤根主要由石墨纖維、填充纖維和合成纖維編織而成。它具有以下特性：

一、高化學穩定性：碳素盤根對大多數酸、堿、鹽和其他化學介質具有良好的不易腐蝕性，能夠抵抗高溫和高壓的化學侵蝕。

二、經得起高溫性能：碳素盤根可以在高溫下使用，其工作溫度范圍從-200℃到600℃不等。

三、機械強度不錯：碳素盤根具有良好的機械強度和回彈性，能夠承受高壓和動態密封條件下的沖擊和磨損。

四、良好的潤滑性：石墨具有較低的摩擦系數，碳素盤根可以作為潤滑劑使用，減少密封面的摩擦和磨損。

五、良好的自潤滑性：碳素盤根在無潤滑劑的情況下仍能保持良好的潤滑性，減少了維護和愈換的頻率。

碳素盤根作業原理軸外表在微觀情況下不平坦，與盤根只能部分貼合。所以盤根和軸之間存在細小的空隙，就像迷宮相同。介質在迷宮被屢次截流，然后到達密封效果。填料密封由填料裝于填料函內，經過填料壓蓋將填料壓緊在軸的外表。因為軸外表總有些粗糙，其與填料只能是部分貼合，而部分未觸摸，此就構成無數個迷宮。當帶壓介質經過軸外表時，介質被屢次節省，憑仗這“迷宮效應”而到達密封。填料與軸外表的貼合、沖突，也相似滑動軸承，固應有達到的液體進行光滑，以確定密封有相應的壽數，即所謂的“軸承效應”。由此可見杰出的填料密封，便是迷宮效應和軸承效應的綜合。

碳素盤根主要由碳纖維組成。碳纖維的學名是“聚丙烯細基碳纖維”。由碳纖維和相關基體樹脂（如環氧樹脂）制成的復合材料具有許多與金屬材料相當的物理和機械性能。由于高溫（>3000℃）、不怕燒蝕、熱膨脹系數低、比強度不錯、比容高，普遍應用于航天、航空、化工、電子、體育等行業。碳纖維是一種以碳元素為主的特別纖維。其含碳量因品種而異。碳纖維具有一般碳材料的特性，如經得起高溫、導電、導熱、不易腐蝕等。但與普通碳材料不同的是，碳纖維具有明顯的各向異性、柔軟性，可以加工成各種織物，沿纖維軸方向具有很高的強度。碳纖維由于比重低而具有很高的比強度。