Твердые смазочные материалы: графит, дисульфид молибдена, нитрид бора (микрокерамика)

Срок службы жидкости в системе подачи воздуха в кабину самолетов - 4000 часов (вместо 250 часов для нефтяного масла).

Пиррол 150 нашел широкое применение не только как гидравлическая жидкость, но и как смазка для шестеренчатых, крыльчатых и поршневых насосов, литейных установок и другого промышленного оборудования.

Твердые смазочные материалы. Смазочными материалами служат не только жидкости и мазеобразные продукты, но твердые вещества. На первый взгляд это кажется странным, так как именно при соприкосновении твердых поверхностей возникает сухое трение, которое сопровождается износом и задиром трущихся деталей, потерей мощности на трение и повышением температуры в узле трения. Каким же образом твердое тело может быть смазкой? Оказывается, есть такие твердые вещества, кристаллическая решетка которых имеет слоистое строение. Атомы каждого элементарного слоя решетки связаны прочными химическими связями, но сами слои связаны между собой слабыми молекулярными силами. Это обеспечивает легкость слоев относительно друг друга, подобно тому как легко сдвигаются отдельные карты в колоде. К группе твердых смазочных материалов, имеющих слоистое строение, относятся графит, слюда, тальк, дисульфид молибдена, нитрид бора, стеарат цинка и др.

Графит - минерал серовато-черного цвета, жирный на ощупь, чешуйчатый. Это чистый углерод кристаллической структуры. Его хорошие смазывающие свойства известны давно: более 60 лет используются графитовые смазки в технике. Графит применяют в сухом виде, нанося тонкий слой графитового порошка на трущиеся поверхности, но чаще добавляют к смазочным маслам и смазкам в виде мелкодисперсного коллоидного вещества (размер частиц не более 3 мк). При трении деталей, работающих на гра-фитированной смазке, их поверхность покрывается тонким слоем графита. При этом графит заполняет все неровности поверхности деталей; последняя становится идеально гладкой и скольжение металла по металлу заменяется скольжением графита по графиту. И пока на трущихся поверхностях сохраняется слой графита детали работают точно и надежно без износа и задира металла.

К недостаткам таких смазок относится то, что графит плохо удерживается в масле во взвешенном состоянии и постепенно выпадает в виде осадка в циркуляционной системе смазки. Все сказанное о графите относится к слюде и тальку.

Дисульфид молибдена. В отдельных механизмах, используемых в реактивной, атомной, космической технике, появились узлы трения, для которых непригодны никакие смазочные материалы жидкой консистенции. В связи с этим понятен интерес, вызываемый твердыми смазочными материалами. Особое внимание здесь уделяется новому более эффективному, чем графит, веществу - дисульфиду молибдена M0S2, обладающему большой химической и термической стабильностью. Первый патент на дисульфид молибдена как твердую смазку относится к 1927 г., но интенсивные работы по исследованию его свойств и условий применения начались примерно в 1939 г.

Дисульфид молибдена - серовато-черный блестящий порошок; обычно его измельчают до размера частиц 5- 50 мк, а иногда менее 1 мк. Существует несколько способов применения дисульфида молибдена в качестве смазки. Во-первых, его используют в виде сухого порошкообразного M0S2, которым обрабатывают трущиеся поверхности, во-вторых, в смеси со связующими материалами - смолами, лаками и т. п. Такие смеси наносят на поверхность трущихся деталей с помощью аппаратов для напыливания лаков и красок. Обычно ими обрабатывают узлы трения,, работающие в очень жестких условиях - в агрессивных средах, в вакууме, при наличии радиации, при очень низких или очень высоких температурах. В-третьих, диспергированный дисульфид молибдена добавляют к смазочным материалам. В присутствии воздуха дисульфид молибдена выдерживает температуру от -70 до +400°, а в атмосфере аргона до +1380°. Он хорошо работает при высоких нагрузках, устойчив к кислотам, щелочам, воде.

Дисульфид молибдена не менее эффективная смазка и для обычных узлов трения. Например, при добавке его в моторные и трансмиссионные масла ускоряется старт, смягчается работа двигателя, более плавным становится ход коробки передач, удлиняется срок службы деталей. Дисульфиду молибдена предсказывается большое будущее. Считается, что расширение его применения позволит уменьшить общую выработку моторных смазочных масел, так как одноразовое нанесение слоя твердой смазки обеспечивает двух-, трехгодичную эксплуатацию автомашины