Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Твердые порошковые смазочные материалы и особенности их применения






Порошкообразные твердые смазочные материалы представляют собой простейший и древнейший тип твердых смазочных материалов. Их наносят на поверхности трения в виде порошков, нередко путем натирания. Изначально в качестве порошкового смазочного материала применялся графит, однако в настоящее время ассортимент смазочных материалов этой категории существенно расширен.

Рис. 1. По­ро­шок гра­фи­та

Графит (рис. 1) является самым стабильным состоянием углерода (при высоких температурах все углероды превращаются в графит) и имеет кристаллическую структуру. Природа механизма смазывающего действия графита окончательно не установлена, и для его объяснения существует большое количество теорий. Однако известно, что важную роль в смазывании графитом играет его слоистая структура и небольшие силы связи между слоями. Кроме того, установлено, что важную роль в смазывающих свойствах графита играет присутствие атмосферной влаги, ослабляющей адгезию между плоскостями графита, скользящими относительно друг друга.

Рис. 2. По­ро­шок ди­суль­фи­да мо­либ­де­на

Молибден и уникальные антифрикционные свойства его соединений стали известны еще 250 лет назад, однако широкое применение он получил лишь в середине XX века в связи с развитием техники. Впервые в мире серийное промышленное производство смазочных материалов на основе дисульфида молибдена наладила компания Alpha Molykote, учрежденная в 1948 году в США и получившая название от сочетания слов «moly-coating» (дисульфид молибденовое покрытие). Эти материалы показали высокую работоспособность в условиях экстремально высоких нагрузок, при высоких и низких эксплуатационных температурах, в условиях воздействия пыли и абразива, когда неприменимы традиционные смазочные масла и пластичные смазки.

В настоящее время дисульфид молибдена MoS2 используется в виде твердого порошкового смазочного материала (рис. 2), в качестве компонента противозадирных и противоизносных присадок к смазочным маслам и пластичным смазочным материалам, в роли твердой смазочной пленки со связующими (смолами или керамикой) и смазочного компонента аэрозолей. Дисульфид молибдена применяется также в качестве антифрикционного наполнителя композиционных материалов.

В результате многочисленных исследований было установлено, что графит обеспечивает хорошие смазывающие свойства во влажном воздухе, неудовлетворительное – в сухом кислороде и совершенно не проявляет их в среде инертных газов. В свою очередь порошкообразный дисульфид молибдена ведет себя обратным образом: обеспечивает хорошее смазывание в инертной атмосфере, значительно хуже ведет себя в сухом кислороде и совсем плохо во влажном воздухе.

В случаях применения смеси порошкообразного графита и дисульфида молибдена наблюдается значительный синергетический эффект за счет взаимной компенсации указанными компонентами характерных для них слабых сторон и усиления имеющихся преимуществ.

Рис. 3. По­ро­шок ПТ­ФЭ

Политетрафторэтилен (ПТФЭ) был открыт в 1938 году как результат спонтанной полимеризации газообразного тетрафторэтилена под давлением в белый парафиноподобный порошок (рис. 3). Выяснилось, что при малых скоростях скольжения и нагрузках ПТФЭ обеспечивает наименьший коэффициент трения по сравнению со всеми ранее известными материалами. Однако трудность нанесения, низкая способность отводить тепло из зоны трения, склонность к холодной текучести спрессованных пленок, низкое сопротивление сжатию ограничивают его применение в качестве твердого порошкообразного смазочного материала.

В общем случае механизм действия порошкообразных твердых смазочных материалов можно представить следующим образом.

Под действием нагрузки и сдвиговых деформаций высокодисперсные частицы твердых смазочных материалов заполняют впадины микронеровностей поверхностей трения и связываются с металлом на молекулярном уровне, образуя защитную пленку. Она устраняет микродефекты и приводит к резкому снижению коэффициента трения и температуры в зоне трения.

Основные свойства порошкообразных твердых смазочных материалов представлены в таблице 1.

Таблица 1. Основные характеристики наиболее распространенных порошкообразных твердых смазочных материалов

Графит Дисульфид молибдена (MoS2) Политетрафторэтилен (ПТФЭ)
· работоспособность до +600° С; · хорошие смазочные свойства в присутствии влаги; · химическая стойкость; · электропроводность; · синергетическое взаимодействие с MoS2; · черный цвет · диапазон эксплуатационных температур от -180 до +450° С (в вакууме до +1100° С); · очень высокая несущая способность (3000 МПа); · хорошая адгезия к металлам; · устойчивость к радиации и химически агрессивным средам; · защита от фреттинг-коррозии; · синергетическое взаимодействие с графитом; · черный цвет · работоспособность до +250° С; · низкий коэффициент трения при низких нагрузках; · химическая стойкость; · бесцветный или белого цвета

 

3. Твердые порошковые смазочные материалы, применяемые в роли наполнителей при изготовлении жидких и пластичных смазочных материалов Molykote

Добавление высокодисперсных твердых смазочных материалов в состав смазочных масел и пластичных сма-зочных материалов придает им новые свойства и улучшает существующие. Двухфазная структура получаемых продуктов (жидкий или пластичный смазочный материал с твердыми антифрикционными частицами) существенно повышает их несущую способность, противозадирные и противоизносные свойства.

В состав смазочных масел твердые смазочные материалы вводятся в виде дисперсий Molykote – суспензий, представляющих собой однородную взвесь высокодисперсных твердых антифрикционных частиц (от 3 до 15% по массе) в базовом масле (минеральное, полиалкиленгликолевое, полиэфирное). Дисперсии Molykote A Dispersion, Molykote M-30, Molykote M-55 Plus, Molykote W15применяются в качестве присадок к смазочным маслам для тяжелонагруженных узлов трения в целях ускорения приработки, увеличения несущей способности и улучшения иных эксплуатационных свойств. В качестве твердых наполнителей при производстве дисперсий Molykote используются дисульфид молибдена, соли металлов и полимерные вещества.

При производстве пластичных смазочных материалов Molykote в качестве твердых антифрикционных наполнителей обычно применяют графит, дисульфид молибдена, политетрафторэтилен и другие специальные добавки.

Дисульфидмолибденовые смазочные материалы по сравнению с графитовыми обладают улучшенными антифрикционными свойствами, имеют более высокую несущую способность и могут работать в условиях вакуума. При этом экспериментальные исследования также выявляют синергетический эффект одновременного добавления графита и дисульфида молибдена в качестве наполнителя при производстве пластичных смазочных материалов.

Пластичные графитные смазочные материалы Molykote (Molykote 1122, Molykote BR2 plus, Molykote Longterm 00, Molykote Longterm 2 Plus) характеризуются широким диапазоном эксплуатационных температур, влагостойкостью, высокой несущей способностью и улучшенными противоизносными и антифреттинговыми свойствами.

Пластичные дисульфидмолибденовые смазочные материалы Molykote (Molykote 165-LT, Molykote G-4700, Molykote Longterm 2/78 G) стабильно работают при экстремально высоких нагрузках (3000 МПа), в условиях высоких и низких температур, обеспечивают долговременную смазку в условиях агрессивного воздействия окружающей среды и эффективно предотвращают повышенный износ, фреттинг-коррозию и образование задиров.

Политетрафторэтилен используется в качестве базового компонента (загустителя) при производстве специальных пластичных смазочных материалов Molykote на основе высококачественных силиконовых (Molykote 7508, Molykote G-5032, Molykote G-5008), фторсиликоновых (Molykote 3451, Molykote 3452) и перфтолполиэфирных (Molykote HP-300, Molykote HP-870) масел. Указанные пластичные смазочные материалы характеризуются высокой химической и термической стабильностью, стойкостью к смыванию водой, совместимостью с пластмассами и эластомерами.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.