Смазочное действие и его влияние на трение
Содержание статьи
Что такое смазочное действие?
Смазочное действие – это способность некоторых веществ уменьшать трение, снижать износ и предотвращать повреждение трущихся поверхностей.
Смазочное действие объясняется снижением сил сцепления между соприкасающимися телами и уменьшением сопротивления деформации сдвига, который испытывают поверхностные слои трущихся объектов.
Граничное трение и ПАВ
При граничном трении толщина смазочной прослойки обычно не превышает 0,1 мкм, иногда составляет всего один или несколько молекулярных слоев. В таком случае смазочное действие зависит от физико-химических свойств тончайшего слоя, который образуется в результате адсорбции или хемосорбции веществ из жидкой или газовой среды на поверхности твёрдого тела.
Если говорить о органических поверхностно-активных веществах (ПАВ), адсорбционный слой напоминает «молекулярный ворс», по которому и происходит скольжение трущихся поверхностей. Смазочное действие ПАВ часто связано с адсорбционным снижением прочности и пластификацией материала в поверхностном слое.
ПАВ и вещества, которые химически взаимодействуют с поверхностью, специально добавляются в технические масла и смазочно-охлаждающие жидкости для улучшения их смазочного действия.
Жидкостное трение и гидродинамическая теория
При жидкостном трении, когда толщина смазочной прослойки превышает десятые доли мкм, уменьшение трения объясняется, в первую очередь, разъединением трущихся тел и основывается на гидродинамической теории смазочного действия, разработанной такими учеными, как Н. П. Петров и О. Рейнольдс.
При трении полимерных материалов смазочное действие могут обеспечивать низкомолекулярные вещества, образующиеся в результате механохимической деструкции полимеров.
Твёрдые смазочные материалы
Смазочное действие твёрдых веществ (например, графит и дисульфид молибдена) связано с их слоистой структурой и слабым межслойным сцеплением. Мягкие металлы, такие как свинец, олово и кадмий, а также другие материалы, наносимые на поверхность более твёрдых тел, создают прослойку с низким сдвиговым сопротивлением; в этом случае смазочное действие обусловлено локализацией деформации сдвига в тонком поверхностном слое.
