Все о твердых и жидких смазочных материалах

Твердые смазочные материалы

Самым известным твердым смазочным материалом является графит. Это темный минерал с блестящей поверхностью и маслянистой текстурой.

Графит встречается в природе, а также может быть произведен в электропечах. Его синтетический вариант содержит не менее 99% чистого углерода. В коллоидной форме, размешанный в воде или масле, он используется в особых условиях, особенно при высоких температурах.

Главное преимущество графита в том, что он создает прочные пленки на трущихся поверхностях. Поэтому его применяют в сочетании с маслом при «обкатке» различных машин и механизмов, а также в процессе обработки металлов.

К твердым смазочным материалам также относится сульфид молибдена. Он может использоваться как сухое покрытие для поверхности или как добавка к различным маслам и консистентным смазкам. Его смазывающее действие, скорее всего, обусловлено слабыми связями между атомами серы и молибдена, что позволяет слоям свободно скользить друг по другу.

Среди пластиковых твердых смазок наиболее известен политетрафторэтилен, более известный как тефлон. Это инертный материал с коэффициентом трения около 0,05. При диспергировании мелких частиц тефлона в фенольном полимере и последующем нанесении на металлические поверхности с отверждением, получается прочное тефлоновое покрытие, обладающее низким коэффициентом трения и высокой стойкостью к износу.

Тефлон широко используется в промышленности и как антипригарное покрытие для кухонной посуды.

Жидкие смазочные материалы

Масла, как смазочные материалы, подразделяются на три группы:

• Нелетучие, или жирные
• Углеводородные, или минеральные
• Синтетические масла

Масла первой группы нельзя перегонять при атмосферном давлении, не разрушая их. Эти масла имеют животное или растительное происхождение и, как правило, состоят только из углерода, водорода и кислорода.

Масла второй группы называются минеральными, так как получают из нефти или называются углеводородными, поскольку состоят только из углерода и водорода.

Синтетические масла – это специальные химические соединения.

Жирные масла

Жирные масла являются жидкостями при комнатной температуре, в то время как твердые масла называются жирами. Жиры представляют собой глицериды и могут разложиться на глицерин и жирные кислоты. Наиболее важными являются три жирные кислоты: олеиновая, пальмитиновая и стеариновая. Небольшое количество этих кислот может значительно повысить маслянистость смазки.

Некоторые жирные кислоты могут легко окисляться на воздухе, загустевая или даже затвердевая. Примером являются льняное и тунговое масла. А вот оливковое и спермацетовое масла не загустеваются.

Жирные масла добавляют в смазочные масла в небольших количествах, но они широко используются при производстве мыльной основы для консистентных смазок.

Углеводородные масла

Углеводородные масла не окисляются на воздухе при обычных температурах. Однако при высоких температурах, например, в двигателях внутреннего сгорания, могут образовываться нагар и смоляные отложения из-за окисления и частичного разложения.

Вязкость является одним из ключевых свойств минерального масла, и она сильно зависит от температуры. Условное изменение вязкости масел в определенных температурных пределах характеризуется индексом вязкости (ИВ).

Углеводородные смазки классифицируются:

• По типу нефти, из которой получено масло
• По методу переработки нефти

Существует три типа сырой нефти: парафиновая, нафтеновая (асфальтовая) и смешанная.

При производстве смазочных масел из нефти применяются следующие основные процессы:

• Перегонка с нагревом открытым пламенем, паром или вакуумом
• Использование остаточного масла
• Фильтрация
• Депарафинизация
• Обработка кислотами и щелочами
• Экстрагирование растворителем
• Добавление химических добавок для улучшения эксплуатационных свойств

Масла нередко именуются в зависимости от технологии их производства:

• Паровой перегонки
• Вакуумной перегонки
• Дистиллятные минеральные (без добавок)
• Селективной очистки
• Смешанные
• С добавками
• Компаундированные
• Брайтстоковые (высоковязкие цилиндровые)
• Палевые дистиллятные
• Веретенные и др.

Синтетические масла

Наибольшее распространение имеют два типа синтетических масел:

• Силиконовые (кремнийорганические)
• Полиэфирные

Силиконовые масла представляют собой широкий класс соединений, различающихся по своим свойствам. Все они химически инертны, имеют высокие индексы вязкости и низкие температуры потери текучести, а также способны выдерживать высокие температуры.

Силиконовые смазочные масла эффективно работают при жидкостном трении, но не под высоким давлением и скоростью трения.

Полиэфирные синтетические масла, представляющие собой полиалкиленгликоли, также имеют высокие индексы вязкости и низкие температуры потери текучести.