Химическая энциклопедия - металлоплакирующие смазочные материалы

(от франц. plaquerпокрывать), пластичные смазки, масла и смазочно-охлаждающие жидкости, в состав к-рых входят металлсодержащие присадки (порошки металлов, их оксидов, сплавов, солей, комплексных и др. соединений).

Работам по созданию М. с. м. предшествовали исследования (1930-40-е гг.) влияния на трение металлич. трущихся пар пленок пластичных металлов (Pb, Sn и др.), наносимых на их пов-сти разными технол. методами (Ф. Боуден, Д. Тейбор). Пленки, образующиеся при использовании М. с. м., отличаются по структуре от обычных металлов (полученных, напр., восстановлением руд или гальванически), что придает этим пленкам высокие антифрикц. св-ва и позволяет реализовать открытый в СССР (1956) т. наз. эффект безызносности. Последний достигается тем, что при работе узлов трения на трущихся пов-стях деталей из введенных в смазку присадок формируется тонкая (толщиной от неск. атомных слоев до 1-2 мкм), трудно поддающаяся окислению защитная металлич. пленка, наз. сервовитной (от лат. servo охраняю, спасаю и vita жизнь). Образование этой пленки при контакте сопряженных пов-стей обусловлено интенсивным обменом энергией и в-вом между узлом трения и внешней (напр., жидкой) средой, а также коллективным поведением ионов металла, из к-рых формируется пленка. На пов-сти такой пленки, "рожденной" в режиме трения, вследствие циклич. взаимодействий активных атомов с лигандами присадки попеременно образуются и распадаются комплексные соединения. В результате процессы трения и износа образуют замкнутый цикл для металла и смазки (см. также Три-бохимия). Наибю распространены металлоплакирующие смазочные материалы, образующие медную сервовитную пленку.

Применение М. с. м., напр. пластичных смазок, позволяет значительно повысить долговечность узлов трения, снизить потери энергии на трение и, следовательно, увеличить кпд машин и механизмов, уменьшить расход смазочных материалов, увеличить период между смазочными работами.

При образовании сервовитной пленки трущиеся пов-сти взаимод. через мягкий и тонкий слой металла (см. рис.), благодаря этому площадь фактич. контакта пов-стей возрастает по сравнению с др. смазочными материалами в 10-100 раз, и материалы сопряженных деталей испытывают только упругие деформации, что приводит к резкому уменьшению износа рабочих пов-стей. Отсутствие оксидной пленки позволяет внеш. среде активно реагировать с металлом и в значит. степени способствует реализации т. наз. эффекта адсорбц. понижения прочности твердых поверхностных слоев (эффекта Ребиндера); в результате пластич. деформации локализуются в тонком металлич. слое, и пов-сти контакта практически не испытывают внутр. напряжений. При наличии на трущихся пов-стях сервовитной пленки продукты их износа состоят из пористых частиц металла; последние покрыты граничным адсорбц. слоем поверхностно-активного смазочного материала, имеют электрич. заряд, под действием к-рого удерживаются в узлах трения (сосредоточиваются в зазорах) и переносятся с одной пов-сти на другую, защищая их от разрушения (при использовании обычных смазочных материалов продукты износа в осн. состоят из оксидов, к-рые легко удаляются из зоны контакта). Наконец, сервовитная пленка предохраняет стальные пов-сти от проникновения водорода, к-рый образуется в процессе трения при разложении водяных паров, топлив, смазок, смазочно-охлаждающих жидкостей, деструкции полимеров в зонах контакта и др.; кроме того, пленка снижает уд. нагрузки на пов-сти трения, что существенно уменьшает выделение водорода.

Образование пленок на поверхностях контакта при действии обычной (а) и металлоплакирующей (б)смазок: 1-сталь; 2-бронза; 3, 4-соотв. оксидные и сервовитные пленки.

М е т а л л о п л а к и р у ю щ и е с м а з к и-мазеобразные материалы, один из перспективных видов антифрикционных смазок. Получают введением в жидкие нефтяные или синтетич. масла наряду с загустителями (напр., солями высших жирных к-т, силикагелем) присадок (0,1-10% по массе): порошков мягких металлов (М-Си, Pb, Sn и др.), оксидов (напр., Си 7 О), сплавов (напр., бронз), солей (напр., MCln, комплексных (напр., RR'NHХMX, где М-Сu, Sn и др., X-SO^-4, Сl^- и т. д.) и орг. (напр., RCOOM) соединений. Главные области потребления: тяжелонагруженные узлы трения в авиационном и автомобильном транспорте, прокатных станах и др. металлургич., а также текстильном, швейном и обувном оборудовании.

М е т а л л о п л а к и р у ю щ и е м а с л а-нефтяные или синтетич. масла, в к-рых растворены присадки (0,1-2%), напр. олеат меди. Применяют для смазки двигателей внутр. сгорания, узлов трения станков, вентиляторов, насосов, редукторов, гидравлич. систем пром. оборудования.

М е т а л л о п л а к и р у ю щ и е с м а з о ч н о-о х л а ж д а ю щ и е ж и д к о с т и-преим. смеси среднеи высоковязких нефтяных масел и их 3-10%-ные водные эмульсии (содержат также эмульгаторы соли карбоновых к-т или сульфокислот и стабилизаторы-напр., спирты) с присадками (1,5-2%). В качестве последних в случае безводных материалов служат, напр., соли (SnCl2 и др.), в случае эмульсий-обычные комплексные соед., напр. тетрааммакат Сu для сопряженных никель-титановых пов-стей. Применяют гл. обр. при обработке металлов резанием или давлением.

Лит.: Боуден Ф. П., Тейбор Д., Трение и смазка, пер. с англ., М., 1960; Избирательный перенос в тяжелонагруженных узлах трения, М., 1982; Гаркунов Д. Н., Триботехника, М., 1985; Кужаров А. С., Онишук Н. Ю., Свойства и применение металлоплакирующих смазок. Тематич. обозрение, М.. 1985.

Д. Н. Гаркунов.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия

Под ред. И. Л. Кнунянца

1988