Состав графитовой смазки: Применение графитовой смазки в автомобиле: свойства и правила использования

Содержание

область применения в автомобиле и характеристика, свойства и температурный режим, видео, как сделать своими руками

Графитовая смазка представляет собой вещество, изготовленное путем обработки нефтепродуктов с использованием кальциевого мыла. В итоге получается густое по консистенции средство, использующееся в разных целях, в том числе в автомобильной отрасли. Об областях применения, технических характеристиках и производителях вы сможете узнать из этой статьи.

Содержание

Открытьполное содержание

[ Скрыть]

Состав и характеристики смазки

Все свойства и особенности смазочного средства определяются химическими элементами, которые входят в его состав. Основу вещества составляет измельченный уголь. Во времена СССР, когда смазка называлась УССА, базой являлась синтетическая либо органическая жидкость (из нефтепродуктов), которая загущалась посредством добавления в основу кальциевого мыла, а также графитового порошка.

Наличие в составе продукта графита обеспечивает качественную притирку узлов и движущихся компонентов, а также плавный уход за ними. Снижение величины трения механизмов достигается благодаря присутствию в смазке частиц воды между определенными слоями графита. По внешнему виду смазочное вещество представляет собой густую массу черного цвета.

Свойства продукта отличаются в зависимости от типа средства, и показатели могут быть разными у различных изготовителей. Основной характеристикой вещества считается температура замерзания, которую выдерживает смазка. Как правило, вещество замерзает при -20 градусах. Но если речь идет о промышленных смазках, то в этом случае температура замерзания будет до -40 градусов. Когда на улице мороз, продукт сначала загустевает, что приводит к увеличению трения между отдельными компонентами двигателя.

Температурный режим не ограничивается одним только порогом застывания. Есть также наиболее высокая температура использования, при которой средство не теряет своих особенностей и свойств. В среднем этот показатель составляет +70 градусов, для промышленных смазок — +400.

Описание технических свойств вещества:

  • температура каплепадения составляет более 77 градусов Цельсия;
  • величина коллоидной стабильности должна быть менее 5% от выделившейся смазки;
  • показатель массовой части воды в составе продукта менее 3%;
  • величина прочности на сдвиг составляет более 100 Паскалей при температуре деталей 50 градусов;
  • показатель вязкости — менее 100 Па.

Проводит ли ток?

Вещество может использоваться для защиты электрических соединений, поскольку смазка не создает сопротивления по сравнению с другими материалами. При необходимости в автомобиле можно мазать силовые контакты. К примеру, на разъеме подключения положительного вывода к стартерному устройству. Данный нюанс очень важен. Поскольку если не применять смазку для обработки контактов, которые плохо проводят напряжение, это может стать причиной перегрева и возгорания электроцепи.

В ролике канала Delta Moto предоставлена инструкция по обработке дверных петель и направляющих стеклоподъемников.

Где применяется?

Ниже разберем, где используется и для чего предназначена смазка. Сфера применяемости вещества достаточно распространенная. Средство находит свое назначение не только в автомобиле, но и в быту, а также промышленности.

В быту

Расходным веществом смазывают велосипедные цепи, замки, дверные петли квартир, гаражей, а также тросовые приводы тормозных систем. Благодаря густоте смазку можно смешивать с растворителями. В результате этого вещество попадает в труднодоступные места. После нанесения растворитель испаряется, а смазка остается. Средство можно использовать в обработке резиновых и пластиковых деталей, а также поверхностей, пропитанных лакокрасочным покрытием.

В производстве

В промышленности смазка нужна для обработки:

  • запорной арматуры;
  • тихоходных подшипниковых устройств на лентах и промышленных конвейерах;
  • подвесок и ходовых частей оборудования, спецтехники, а также крупногабаритных агрегатов;
  • открытых либо закрытых валов, шкивов и зубчатых передач;
  • рессоров строительной техники и крупногабаритных механизмов;
  • долот и буровых агрегатов.

Пользователь Антон КПД Гомель в своем ролике рассказал о разных смазочных средствах, в том числе графитовой смазке.

В автомобиле

Где применяется смазочное вещество в авто:

  • обработка рулевых механизмов и узлов, помимо тех, в которых используются трансмиссионные жидкости, поскольку такие продукты обладают высокими противозадирными характеристиками;
  • смазывание шаровых опор;
  • обеспечение защиты контактов электрической цепи от воздействия коррозии;
  • обработка шайб в рессорах.

Автовладельцы часто используют вещество для обработки направляющих суппортов. Если имеется аэрозольное средство, то им можно смазать тормозные диски, барабаны и фланцы ступиц, это позволит предотвратить возможное прикипание материала. Благодаря спрею вещество эффективно попадет в труднодоступное место и обработает поверхность обезжиривающим составом.

При сборке механизмов смазку можно нанести на резьбовую часть деталей, это позволит обеспечить более упрощенное выкручивание винтов и гаек при дальнейшем выполнении ремонтных работ. Что касается подшипников, то на данный момент при производстве устройств закрытого типа вещество не используется. Но производители регулярно работают над изготовлением новых составов, поэтому в скором будущем возможно появление на рынке специального средства, предназначенного для подшипниковых деталей. На данный момент для этой цели лучше использовать Литол.

Производители графитовой смазки

На сегодняшний день графитный смазочный материал выпускают почти все изготовители моторных жидкостей:

  1. Феликс. Производитель предлагает потребителям высокотемпературный продукт, а также средство общего пользования. Разница в том, что первые предназначены для обработки сильно нагруженных поверхностей, а вторые можно использовать в быту.
  2. Ойлрайт. Продукция этого производителя поступает на рынок в разных упаковках — от 100 грамм до 180 килограмм. Смазка отечественного изготовления позволяет эффективно защитить трущиеся узлы, механизмы машины и предотвратить их разрушение в результате воздействия коррозии.
  3. Агринол. Средство характеризуется высоким уровнем морозостойкости, хорошо справляется со своими функциями при повышенных нагрузках. Возможно использование для обработки рессоров и других аналогичных механизмов. Вещество Агринол устойчиво к омыванию водой и обладает хорошей адгезией.
  4. Юкойл. Качественная смазка, предназначенная для использования в высоконагруженных узлах и агрегатах. Своевременная обработка поверхностей этим средством позволит избежать множества проблем.
  5. VAG. Продукция одного из самых крупных автомобильных производителей. Допускается к применению как в машинах, так и в быту.

Как сделать своими руками?

При необходимости можно самостоятельно приготовить смазку. Для этого потребуется медный, а также графитовый порошок (подойдет один из двух вариантов). Вещество разводится с синтетической моторной жидкостью в определенной пропорции, которая устанавливается вами. Мешать компоненты смазки нужно до того момента, пока не будет получена необходимая консистенция. Как правило, пропорции составляют один к одному.

Об одном из вариантов изготовления смазочного вещества вы можете узнать из ролика, снятого каналом Сергей Лашин.

Плюсы и минусы графитной смазки

Графитная смазка благодаря своим техническим характеристикам позволяет заполнить все небольшие трещины и неровности на узлах и деталях машины. В результате этого снижается трение при функционировании механизмов. Смазка может эффективно контактировать с металлическими поверхностями, которые наиболее подвержены окислению. Также ее применение актуально при обработке изделий и механизмов из благородных металлов.

Из-за высокой устойчивости масляная пленка держится долго, а когда она разрывается, то функцию защиты от трения выполняют частицы графита.

Какими еще достоинствами обладает средство:

  1. Обширный температурный диапазон применения. При эксплуатации в условиях тяжело нагруженных агрегатов температура застывания может быть больше -20 градусов, поскольку в таких узлах присутствуют потери на трение. Они значительно снижают коэффициент полезного действия.
  2. Отличные водоотталкивающие характеристики. Можно не переживать, что на трущиеся узлы будет оказывать влияние вода, поскольку после обработки смазкой поверхность надежно защищена.
  3. Эффективная защита трущихся узлов от отрицательного воздействия коррозии.
  4. Антифрикционные свойства. Которые достигаются за счет того, что в составе вещества используются элементы, обеспечивающие появление кристаллической решетки на рабочей поверхности после обработки. Благодаря этому увеличивается порог износостойкости материала и возрастают механические параметры.
  5. Универсальность средства, а также большой выбор смазочных материалов от разных производителей по приемлемым ценам. Это позволяет выбрать продукт, наиболее подходящий для целей, которые вы преследуете.

Графитная смазка обладает и определенными недостатками. К примеру, речь идет об ограниченности использования средства в узлах с высокой точностью производства механизмов, а также повышенной скоростью вращения. Дело в том, что в графите присутствуют твердые частицы. Это приводит к тому, что деталь, обработанная смазкой, будет изнашиваться быстрее.

 Загрузка …

Видео «Инструкция по изготовлению смазки»

Пользователь obelix2006 снял видеоролик, в котором представлена подробная инструкция по самостоятельному изготовлению графитной смазки в домашних условиях.

Где используется графитовая смазка | Статьи компании «Орггазнефть»

Где используется графитовая смазка

Полезные свойства графита известны человеку несколько сотен лет. В основном его используют для уменьшения коэффициента трения между различными механизмами. Если раньше для снижения силы трения использовались в основном графитовые стержни, то теперь появились гораздо более высокотехнологичные материалы, например, графитовая смазка. Это совокупность всех смазочных материалов, в составе которых есть графит.

Состав и форма выпуска графитовой смазки

Структурно графитовая смазка представляет собой высокотехнологичную смесь из нефтяного минерального масла, металлического мыла, кальция и непосредственно графита. В некоторых случаях в состав графитового масла могут входить и другие активные вещества, такие как, литиевое мыло для придания смазке дополнительных термостойких характеристик. Кроме того, различные присадки значительно улучшают основные эксплуатационные свойства смазочных материалов.

В зависимости от сферы использования, графитовая смазка может иметь следующие формы выпуска:

  • пластичные смазки
  • аэрозольные смазки
  • масляные дисперсии, содержащие графит

Некоторые производители графитовых смазок добавляют вместо обычного графита поляризованный. Это значительно увеличивает адгезию смазки к различным металлическим поверхностям.

Область использования графитовой смазки

В зависимости от состава активных компонентов, графитовая смазка может иметь обширную сферу применения как в быту, так и на производстве. С её помощью можно обрабатывать основные механизмы дорожно-строительной, сельскохозяйственной, нефтедобывающей и другой техники. Кроме того, применение графитовой смазки в автомобиле значительно улучшает технические и эксплуатационные характеристики транспортных средств. Вот лишь некоторые разновидности смазочных материалов, используемых в быту и на производстве:

  • графитовая смазка редуктора
  • графитовая смазка для пистолета
  • графитовая смазка для дворников
  • графитовая смазка для перфоратора
  • графитовая смазка для газовых плит
  • графитовая смазка швейной машины
  • графитовая смазка для цепи мотоцикла
  • графитовая смазка для замка зажигания
  • графитовая смазка для свечей зажигания
  • графитовая смазка для резьбовых соединений

Графитовая смазка является бюджетной и более эффективной альтернативой другим смазочным материалам, таким как базовые загустители на основе минеральных веществ или мыло на основе кальция. С помощью смазочных материалов на основе графита удаётся значительно повысить термостойкость, а также многие технические и эксплуатационные характеристики различных механизмов.

Главное преимущество графитовых смазок перед другими материалами в том, что мелкие частички графита проникают даже в самые труднодоступные места различных узлов и механизмов. Таким образом, сила трения снижается именно в тех частях рабочих механизмов, которые особенно в этом нуждаются.

Графитовая смазка для транспортных средств

Применение графитовой смазки в автомобиле заслуживает отдельного внимания. Несмотря на появления на рынке товаров для автомобильной промышленности всё более новых и совершенных смазочных материалов, графитовая смазка остаётся наиболее востребованной для использования в автомобильной промышленности. Широкая популярность графитовой смазки для автомобилей объясняется широкой доступностью смазочных материалов на основе графита, а также их невысокой стоимостью.

Использование смазочных материалов на основе графита возможно практически во всех узлах и механизмах транспортного средства, в которых есть нагруженные механизмы с невысокой скоростью вращения. Многие автомобилисты часто интересуются у работников автосервисов — можно ли использовать графитовую смазку для подшипников? На сегодняшний день большинство специалистов в сфере смазочных материалов сходятся во мнении, что графитовая смазка не пригодна для использования в деталях и механизмах с высокой интенсивностью вращения.

Однако технология изготовления смазочных материалов постоянно совершенствуется. Поэтому не исключено, что в скором будущем появиться графитовая смазка, предназначенная для уменьшения силы трения в подшипниках закрытого типа. Пока что, наиболее эффективным смазочным материалом для подшипников остаётся литол.

Таким образом, графитовую смазку с некоторыми оговорками можно назвать практически идеальным смазочным материалом. В её пользу говорят широкий ассортимент на рынке, а также сравнительно низкая стоимость. Графитовая смазка эффективно соединяет в себе все лучшие характеристики основных смазочных материалов, поэтому по-прежнему остаётся востребованной у автомобилистов и работников промышленных предприятий. 

Графитовая смазка пластичная — Автохимия и автокосметика AXIOM

В чем особенности графитовой смазки?
Особенности графитовой смазки определяются свойствами входящего в ее состав графитового порошка. Графит отличается тем, что его молекулы хорошо сцепляются с окисями металлов и слабо сцепляются между собой. Благодаря этому графит создает на поверхности скользкую пленку, которая выдерживает высокие нагрузки и при этом не стирается с поверхности металла. Причем даже если смазка под действием высоких нагрузок и температуры начнет распадаться, оставшийся на поверхности трущихся деталей графит продолжит выполнять свою функцию, выступая в роли сухой смазки. Таким образом, графитная смазка может выполнять роль как разделительной смазки, не давая деталям “прихватиться” друг к другу, так и роль фрикционной, значительно уменьшая силу трения между деталями. Благодаря тому, что графит хорошо держится на поверхности металла и обладает грязеотталкивающими свойствами, смазка также создает своего рода антикоррозионное покрытие, защищая поверхность от атмосферных воздействий. Графит имеет высокую электропроводность, поэтому графитовой смазкой можно защищать от коррозии клеммы аккумуляторов, не опасаясь, что сама смазка создаст высокое электрическое сопротивление.

Где можно применять графитовую смазку?
Графитовая смазка применяется в работающих на открытом воздухе высоконагруженных низкоскоростных механизмах, например, шестеренчатых передачах, тросах, резьбовых соединениях, ходовых винтах подъемников и домкратов, рессорах, седлах тягачей, для защиты клемм аккумуляторов. Также можно использовать для смазки оружия. Благодаря аэрозольной упаковке смазка обладает хорошей проникающей способностью, поэтому эффективна при обработке цепей и дверных петель гаражей.

Можно ли применять графитовую смазку в подшипниках качения и точных механизмах?
В подшипниках качения и точных механизмах применять графитовую смазку нельзя. Дело в том, что входящий в состав смазки графит грубого помола, да еще с механическими примесями, очень быстро изнашивает и повреждает трущиеся поверхности, имеющие высокую чистоту обработки.

Нужно ли очищать поверхности перед нанесением на них графитовой смазки?
Если нанести графитовую смазку на неочищенную поверхность, есть риск, что она не проникнет к поверхности металла и будет удалена вместе с загрязнением при механическом воздействии. Поэтому для того, чтобы графит надежно закрепился на смазываемых деталях, рекомендуется очищать поверхность перед нанесением на нее графитовой смазки.

Перейти к продукту →

Графитовая и медная смазки своими руками. Смазка для тормозов.

Состав и характеристики графитной смазки

Графитная смазка (или, как ее еще называют, графитка) получается путем добавления в нефтяные масла литиевого мыла. За счет этого удается достичь нужно густоты смазки. Название свое графитная смазка получила из-за добавления в нее молотого графита, но делается это не всегда.

За счет своего состава, графитная смазка может применяться в диапазоне температуры от минус 30 градусов по Цельсию до плюс 120 градусов.

Обратите внимание: Зачастую применяют графитную смазку на шаровые опоры. Когда после длительной стоянки при серьезных морозах автомобиль стартует, может наблюдаться стук в опорах

Связано это именно с тем, что графитная смазка успевает «заледенеть».

Состав графитовой смазки

В первую очередь необходимо знать, что в технической литературе под понятием «графитовая смазка» могут пониматься различные составы. Дело в том, что изначально под этим определением понимается неорганическая смазка, для которой в качестве загустителя используют графит, но в широком понимании так называют и смазочные вещества, где графит используется в качестве присадки. Таким образом, под понятием «графитовая смазка» может подразумеваться:

Размельченный графит

  • обычный графитовый порошок, который может использоваться в качестве твердой смазки;
  • смазочный материал на основе мыла, в составе которого имеется графит;
  • графитовая суспензия в масляном растворе (смазка неорганического типа).

Именно последний состав чаще всего и называют графитовой смазкой и о ней пойдет пойдет речь далее. Технология ее изготовления подразумевает загущение вязкого органического или синтетического масла, которое получают из нефтепродуктов, кальциевым мылом и графитным порошком. Другими словами можно сказать, что в классический солидол добавляют графитовый порошок, который и придает смазке ее свойства.

Графитовый порошок, представляющий собой измельченный уголь, сам по себе имеет мягкую консистенцию. Поэтому в составе смазки он заполняет неровности на рабочих поверхностях деталей, снижая таким образом трение.

В настоящее время в продаже можно встретить также медно-графитовую смазку. В ее состав добавлена медная пудра. Она способна выдерживать высокие температуры. Обычно медно-графитовая смазка выпускается в виде аэрозолей. Забегая наперед скажем, что зачастую этот состав наносят на направляющие суппортов. Так можно избежать прикипания тормозных барабанов и/или дисков к фланцам ступиц.

Графитовая смазка

Графитовые смазки более термостойки, но обладают худшей антифрикционной способностью, чем масляные. Кроме того, они также осаждаются на поверхности формокомплекта, загрязняя его и вырабатываемые изделия. Эти недостатки можно избежать, применяя кремнийорганические смазки. Они выгодно сочетают повышенную термостойкость, низкую летучесть ( даже при максимальных рабочих температурах), химическую инертность к конструктивным материалам форм и хорошие антиадгезионные свойства.

Графитовые смазки — сухие графитовые порошки, консистентные мази, графитные суспензии в масле и воде ( коллоидно-графитные препараты) применяют в качестве смазок для движущихся механизмов, для притирки металлических деталей, обмазки форм, рессор, автомобилей, при вытягивании нитей тугоплавких металлов ( молибдена, вольфрама и др.), для контактов в радиотехнике.

& Свойства консистентных, смазок.

Графитовые смазки менее чувствительны к повышению температуры, а потому особенно-пригодны для смазывания нагревающихся частей машин.

Графитовая смазка применяется для защиты резьбы болтов и гаек в виде полужидкой кашицы; остальные смазки — для иокрьпия деталей аппаратуры.

Графитовые смазки для машин — графитовые порошки высокой дисперсности и чистоты, их суспензии в масле и воде.

Графитовая смазка 1 ОСТ 3333 — 55 наносится тонким слоем па поверхности трения при с; ор-ке механизмов.

Графитовая смазка ГОСТ 3333 — 55 наносится тонким слоем на поверхности трения при сборке механизмов.

Водная графитовая смазка применяется для смазки паровых и компрессорных цилиндров, валков и штампов.

График производства работ по возобновлению графитовой смазки в рельсовых стыках ( цифры над линиями обозначают состав группы.

Графитовую смазку в рельсовых стыках возобновляют тогда, когда электрическое сопротивление в стыке после повторного подтягивания болтов превысит более чем в 3 раза сопротивление 1 м целого рельса.

Реагенты для снятия продуктов коррозии с металла.

Графитовую смазку применяют для защиты резьбы болтов, труб и гаек в виде полужидкой кашицы; остальные смазки-для покрытия деталей аппаратуры и машин.

СКола сухой графитовой смазки заполняют смазкой дополнительного состава СГС-Д; в ней к графиту добавляют меньше кумароновой смолы, чем в смазке СГС-О, применяют другие растворители.

При графитовой смазке стыков проверяют затяжку стыковых болтов и качество заделки пазух накладок графитовой мазью.

Список источников

Медно-графитовая смазка: структура и эксплуатация

Состав компонентов, входящих рецептуру медно-графитовой смазки, делают ее уникальной по свойствам и диапазону применения. Она полноправно заменила старую графитовую смазку. Это позволило применять новый состав в таких производствах, о которых раньше и не мечтали.

Структура смазки

Промышленные компании выпускают составы таких смазок по схожим рецептурам. Вот типичный состав:

  • комплекс высокоочищенных нефтяных масел с кремнийорганическими жидкими соединениями;

  • комплексные загустители смеси. Это различные стеараты или соединения на основе алюминия;

  • мелкодисперсные неорганические наполнители. Это графитовый и медный порошки в разных пропорциях и количествах;

  • специальные добавки и присадки для улучшений и придания дополнительных свойств.

В зависимости от содержания основных компонентов — наполнителей, смазки имеют разнообразную консистенцию и выпускаются густыми (в банках и тюбиках) и жидкими (в баллонах как аэрозоли или спреи).

Эксплуатационные свойства

Состав компонентов обеспечивает медно-графитовой смазке специфические черты. Характерными особенностями являются:

  • сохранение функциональности в температурном промежутке от −60 до +1000°С при больших динамических нагрузках;

  • создание повышенной адгезии на поверхностях, особенно на резьбовых;

  • стойкость к воздействию агрессивных сред и воды; создание антикоррозионного барьера; функционирование во влажной среде;

  • стойкость к высыханию и окислению;

  • механическая и химическая стабильность;

  • стойкость к химическому «прикипанию» деталей из цветных металлов;

  • обладает диэлектрическими свойствами.

Составы, содержащие ингибиторные составляющие, обеспечивают антикоррозионную защиту.

Применение продукта

Исключительность свойств этой смазки гарантируют ей широкий спектр применения. Она создает условия для увеличения эксплуатационных сроков отдельных узлов и соединений, подходит для обслуживания оборудования, функционирующего в долгосрочном режиме и в критических погодных и производственных условиях. Смазки этого типа обеспечивают предотвращение заклинивания и отлично подойдут для различных динамических частей, винтовых деталей и соединений с резьбовой поверхностью.

Обширный диапазон применения требует изготовления в нескольких рецептурах:

  • морозостойкий (арктический) — в условиях низких температур она обладает пластичностью при нанесении и сохраняет остальные эксплуатационные параметры. Выпускается на основе синтетических и полиэфирных масел;

  • высокотемпературный — применяется в местах, где эксплуатационная среда составляет до +800-1000 градусов;

  • универсальный — собравший в себе преимущества смазки при эксплуатации в различных средах.

Специфика применения

Применение графита и меди полностью исключают из рецептуры агрессивные компоненты, такие как никель, свинец. Порошок меди создает эффект безызносности за счет формирования на поверхности детали микрослоя металла. Он не подвергается окислительным процессам в процессе работы и одновременно защищает от коррозии. Синергический эффект взаимодействия меди и графита значительно снижает коэффициент трения и надежно противостоит эффекту сваривания поверхностей при заклинивании резьбовых соединений. Поэтому она нашла применение при буровых работах различной сложности.

Однако применение этих смазочных составов требует соблюдения определенных правил и мер предосторожности при нанесении и эксплуатации:

  • использовать по прямому назначению, согласно картам смазки с соблюдением обозначенного температурного диапазона;

  • исключить вероятность попадания продукта на открытые поверхности тела и слизистые оболочки;

  • места хранения находится вдали от открытого пламени;

  • исключить полный контакт с резиновыми изделиями, так как последние разрушаются при этом.

Использование медно-графитовой смазки с соблюдением эксплуатационных норм позволяет существенно продлить работу нагруженных частей механизмов и устранит их поломку. Она гарантирует прочность соединений и исключает вероятность заклинивания; не размывается и не твердеет при использовании и хранении. Смазка облегчает эксплуатацию механизмов даже при длительной безостановочной эксплуатации.

Графитовая смазка температурный диапазон

В нашей стране производят большое количество пластичных смазок.

Солидол С (близок по свойствам пресс-солидолу) представляет собой мягкую маслянистую мазь от светло- до темно-коричневого цвета. В состав смазки входят: индустриальное масло, кальциевые мыла синтетических жирных кислот. Предназначена для применения в узлах трения автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных машин, станочного оборудования, открытых зубчатых и цепных передач. Температурный диапазон их применения очень небольшой – от -20 до +650С. При более высоких температурах солидолы необратимо распадаются. Нельзя наносить солидолы на трущиеся или защищаемые от коррозии поверхности в расплавленном виде. В качестве заменителя может использоваться смазка Литол-24.

Смазка жировая 1:13 по внешнему виду представляет однородную слабозернистую мазь от светло- до темно-желтого цвета. В состав входят: минеральные масла, натриево-кальциевые мыла жирных кислот, входящих в состав касторового масла. Смазку применяют для ступиц колес автомобилей и других аналогичных узлов трения, где температуры не превышают 100° С. Температурный диапазон применения от -20 до 1000С.

К недостаткам смазки следует отнести низкую влагостойкость: при контакте с водой она растворяется в ней. В качестве заменителя может использоваться смазка Литол-24.

Графитная смазка УссА близка по составу к синтетическим солидолам. Эту смазку готовят на более вязком базовом масле, загущают кальциевыми мылами синтетических жирных кислот и добавляют графит (до 10%). Цвет смазки — черный с серебристым оттенком. Температурный диапазон применения от -20 до 600С.

Применяют ее для грубых, тяжелонагруженных тихоходных механизмов, смазывают цепные передачи в мотоциклах. В автомобилях графитную смазку применяют для уменьшения трения между листами рессор. При отсутствии графитной смазки ее можно приготовить, добавив в нагретый до 50° С солидол 10% графита.

Вообще кальциевые смазки (солидолы и 1:13) обладают схожими недостатками. Узкий интервал температур, низкая механическая стабильность приводят к быстрому вытеканию из подшипников и других узлов трения. Этими недостатками обуславливается ограниченная работоспособность этих смазок, а следовательно, их частая смена и необходимость пополнения.

С 1970 г. в нашей стране было начато производство улучшенных смазок с содержанием бария, лития. Наибольшее распространение из литиевых смазок получила смазка Литол-24 — универсальная смазка, применяется в узлах трения автомобилей, тракторов и др. механизмов. Температурный диапазон применения от -40 до 1200С.

В состав входят: минеральное мало, литиевое мыло оксистеариновой кислоты, антиокислительная и вязкостная присадки. Представляет собой мягкую маслянистую мазь коричневого цвета. Заменитель — ЛСЦ-15.

ЦИАТИМ-201. Состав: вазелиновое приборное масло МВП, литиевое мыло стеариновой кислоты, антиокислитель. Представляет собой мягкую мазь желтого или светло-коричневого цвета. Температурный диапазон применения от -60 до 900С.

Смазка имеет хорошие низкотемпературные свойства. Однако мягкая консистенция и недостаточная липкость смазки способствует ее механическому удалению из открытых узлов трения. Применяется в подшипниках качения и скольжения, шарнирах, в приборах и точных механизмах. В качестве заменителя может быть использована смазка Фиол-1.

Фиол-1 предназначена для смазывания узлов трения под давлением (через пресс-масленки) и для тросов, имеющих оболочку с внутренним диаметром менее 5 мм. Смазка имеет коричневый цвет и представляет собой минеральное масло, загущенное литиевым мылом оксистеариновой кислоты. Содержит антиокислительную и вязкостную присадки. Температурный диапазон применения от -40 до 1200С.

Применяют смазку для тросов привода воздушной заслонки карбюратора, щлицов карданного вала, оболочек торсов управления, направляющих сидений, узлов трения, заполняемую через пресс-масленки автомобилей ВАЗ. Заменитель — Литол-24.

ЛСЦ-15 предназначена для смазывания узлов трения, работающих при средних и высоких нагрузках и температуре не выше 130° С. Цвет белый. Температурный диапазон применения от -40 до 1300С.

Смазка представляет собой минеральное масло, загущенное литиевыми мылами, содержит антиокислительные присадки и добавки на основе окиси цинка. Во многих случаях взаимозаменяема со смазкой Литол-24.

ШРБ-4 предназначена для смазывания шарниров передней подвески, наконечников тяг рулевого управления легковых автомобилей. Цвет смазки — от коричневого до темно-коричневого. Изготовлена на основе бариевого мыла. Температурный диапазон применения от -40 до 1300С. В качестве замены можно использовать смазки ШРУС-4 и Литол-24.

В отдельных агрегатах и механизмах автомобилей все шире применяются так называемые «вечные» смазки, которые закладывают на заводе и не меняют до капитального ремонта или до полного износа автомобиля. Эти смазки имеют высокую стоимость. К ним относятся, например, ШРУС-4 и смазка № 158.

ШРУС-4 предназначается для смазывания шарниров равных угловых скоростей, подшипников сцепления, серебристо-черного цвета. Температурный диапазон применения от -40 до 1200С.

Смазка была разработана специально для шарниров равных угловых скоростей автомобиля «Нива». В дальнейшем ее стали использовать и в шарнирах ВАЗ-2108 и других переднеприводных моделях автомобилей. Кроме шарниров, в новых моделях автомобилей ШРУС-4 применяют для смазывания ряда подшипников (подшипник сцепления), деталей карбюраторов и телескопических стоек. Равноценной замены для смазки ШРУС-4 в шарнирах привода колес нет. В хорошо защищенных узлах смазка служит очень долго — до капитального ремонта автомобиля.

Смазка № 158. Состав: масло авиационное МС-20, литиево-калиевое мыло стеариновой кислоты, касторового масла, антиокислительная и противоизносная присадки. Температурный диапазон применения от -30 до 1000С.

Смазка работоспособна в течение длительного времени. Применяется в подшипниках качения генераторов, электродвигателей, в игольчатых подшипниках крестовин карданного вала. Обеспечивает работу подшипников в течение нескольких лет, не требуя замены. По эксплуатационным свойствам наиболее близкая смазка — ШРУС-4.

Графит считается довольно известным материалом, так как он применяется при изготовлении простого карандаша. В последнее время он применяется также при производстве различных смазок, которые характеризуются своими определенными эксплуатационными характеристиками. Смазка графитовая предназначена для решения самых различных задач. При этом в состав могут добавляться и другие присадки, за счет которых веществу придаются особые свойства. Рассмотрим особенности подобного предложения подробнее.

Состав графитовой смазки

Рассматривая состав графитной смазки следует уделить внимание тому, что она часто выпускается в виде пластичной густой массы. Продукт в жидком виде не получил широкого распространения, однако при необходимости можно приобрести специальный спрей, после нанесения которого образуется сухая графитовая смазка с требуемыми свойствами. Встречается в продаже и медно-графитовая смазка, которая используется для покрытия различных поверхностей.

Распространенная смазка с графитом обладает нижеприведенными свойствами:

  1. В качестве основы применяется индустриальное масло. При этом выделяют минеральное и синтетическое масла, второе характеризуется более высокими эксплуатационными характеристиками. По составу используемая основа делиться на несколько основных категорий: мыльная, углеводородная.
  2. В масло проводится добавление графита в виде порошка. Этот материал обладает определенными свойствами, которые и определяют возможность применения вещества в тех или иных условиях.

По большому счету графитовая смазка напоминает солидол, который обладает особыми свойствами. При этом для его изготовления могут применяться самые различные технологии, от чего зависит стоимость. Проводить производство вещества своими руками на сегодняшний день нет смысла, так как продукт, встречающийся в продаже, обходится в относительно небольшую стоимость.

Встречается просто огромное количество различных производителей, которые занимаются выпуском смазки. Наибольшее распространение получили:

  1. Феликс. Под этим брендом выпускается высокотемпературный продукт, средство характеризуется общей областью применения.
  2. Ойлрайт. В продаже можно встретить продукт в различных упаковках от 100 д 180 грамм. Эта графитовая смазка отечественного производителя обладает весьма привлекательными свойствами, может защитить материал от появления трещин или коррозии. Этот продукт характеризуется более низкой стоимостью, которая и определяет широкую область применения.
  3. Агринол. Некоторые химические вещества предназначены для эксплуатации при низкой температуре окружающей среды. Кроме этого, подобный продукт характеризуется повышенной эффективностью в сложных эксплуатационных условиях. Средство характеризуется повышенной устойчивостью к смыванию, обладает высокой адгезией.
  4. Юкойл. Этот бренд получил весьма широкое распространение, что связано с высоким качеством продукта. Качественная графитовая смазка предназначена для эксплуатации в сложных условиях. При своевременной обработке поверхности подобных веществом можно исключить вероятность появления довольно большого количества различных проблем.
  5. VAG. Этот производитель весьма распространен, его продукция применяется в машиностроении и быту.

Довольно часто возникает вопрос о степени электропроводности смазывающего вещества. Проведенные исследования указывают на то, что графит не создает дополнительного сопротивления на контактах. За счет этого исключается вероятность их нагрева. Именно поэтому рассматриваемый продукт часто применяется с целью защиты контактов от воздействия коррозии. Защита контакта позволяет исключить вероятность возгорания проводки и ее сильного нагрева, а также расплавки контактов из-за воздействия высокой температуры.

Распространенным вопросом можно назвать то, какая смазка (графитовая или медная) лучше. Стоит учитывать, что оба продукта обладают схожими эксплуатационными характеристиками, но медные обладают более высокой стабильностью при кратковременном нагреве.

Проведенные исследования указывают на то, что свойства сохраняются при температуре до 1000 градусов Цельсия, нормальные эксплуатационные условия считаются при показателе 300 градусов Цельсия. Это определяет то, что медный вариант исполнения чаще всего используется при смазывании механизмов, которые связаны с различными тормозными системами. Однако у подобной смазки есть один существенный недостаток – она обходится намного дороже.

Свойства смазки

Следует учитывать тот момент, что свойства графитовой смазки стандартизированы. За счет этого исключается вероятность применения низкокачественного продукта. Графитная смазка имеет следующие характеристики:

  1. На территории стран СНГ учитываются нормы, установленные в ГОСТ 3333-80.
  2. Наиболее важным параметром можно назвать температурный интервал применения. В большинстве случаев температурный диапазон составляет -20 до 60 градусов Цельсия. также есть высокотемпературная смазка, которая получается при добавлении специальных компонентов.
  3. Как и многие другие смазывающие вещества, рассматриваемое характеризуется плотностью. В зависимости от температуры эксплуатации показатель варьируется в пределе от 1,4 до 1,73 г/см 3 .
  4. Рассматривая солидол и другие свойства следует уделить внимание тому, что в состав часто добавляется вода. В этом случае ее концентрация не должна превышать 3%.
  5. Важные технические характеристики заключаются в пределах прочности на сдвиг и скорость деформации при определенной температуре эксплуатации.

Стоит учитывать, что высокая температура не становится причиной воспламенения подобного вещества. Исследования указывают на то, что вспышка происходит при достижении показателя 210 градусов Цельсия. Смазка графитная УССА также производится в соответствии с установленными стандартами в ГОСТ.

Одним из наиболее важных параметров является показатель теплопроводности. Это можно связать сразу с несколькими моментами:

  1. Смазывающее вещество часто применяется также для охлаждения поверхности.
  2. При повышении значение проводимости существенно снижается степень износа поверхности.

Некоторые токопроводящие варианты исполнения также получили весьма широкое распространение в самых различных сферах применения. Примером служит смазка медно-графитовая ditch witch 10 кг, которая может использоваться для снижения степени износа металлический и другой поверхности в суровых эксплуатационных условиях. Температура плавления в большинстве случаев доходит максимальных показателей, поэтому вероятность возгорания существенно снижается.

Основные свойства вещества прежде всего связаны с применением графита в качестве основной примеси. Его свойства следующие:

  1. Не проводит тепло.
  2. Не разрушается под воздействием тепла.
  3. Не подвержено воздействию статической энергии.
  4. На разрушается при воздействии влаги.

Приведенная выше информация определяет основные свойства вещества. Они следующие:

  1. Химическая стойкость. Это свойство связано с тем, что при нанесении графитовой смазки она не оказывает воздействие на рабочую поверхность.
  2. После нанесения графитовой смазки обеспечивается защита поверхности от воздействия влаги.
  3. Большинство вариантов исполнения характеризуется высокой коллоидной стабильностью.
  4. Взрывобезопасно.
  5. Термическая стойкость.
  6. Повышенная степень износостойкости.
  7. При применении существенно снижается количество заеданий.
  8. Не подвержено влиянию масла.
  9. Графит хорошо прилегает к любым поверхностям. За счет этого существенно расширяется область применения.
  10. Средство характеризуется повышенными адгезионными и антифрикционными свойствами.

Применение определенной технологии производства позволяет существенно снизить стоимость продукта. Эта причина также определяет его весьма широкое распространение. Однако не стоит забывать о том, что в продаже встречаются и другие смазки, характеризующиеся более высокими свойствами.

При работе со смазывающим веществом следует соблюдать определенные правила и рекомендации. Примером можно назвать приведенную ниже информацию:

  1. Вещество взрывобезопасно, воспламенение происходит при показателе 210 градусов Цельсия.
  2. Если смазка была разлита по поверхности, то ее следует собрать и поместить в отдельную емкость. Не рекомендуется добавлять в емкость, которая использовалась ранее, так как некоторые загрязняющие вещества могут существенно снизить эксплуатационные характеристики.
  3. При возникновении очага возгорания могут применяться основные средства пожаротушения. Примером можно назвать химическую пены, а также другие наиболее распространенные порошковые составы.

Большая часть товара может храниться на протяжении не более 5 лет. После этого основные эксплуатационные характеристики могут существенно снизиться, и графитовую смазку нельзя будет использовать.

Область применения

Встречается смазка рассматриваемого типа в самых различных областях, чаще всего при защите автомобильных конструкций. Область применения графитовой смазки следующая:

  1. Механизмы рулевых колонок, шаровые, некоторые части гидравлической системы.
  2. Различные элементы рессорной подвески, которые на момент эксплуатации прилегают друг к другу.
  3. Довольно распространенным вопросом является то, можно ли смазывать подшипники графитной смазкой. Опорные подшипники не могут использоваться без смазывающего вещества, графитка встречается довольно часто.
  4. Карданный вал можно назвать весьма распространенным механизмом, который также требует защиты от трения. Для него подходит графитная смазка п, которая встречается и в быту.
  5. Шлицевые соединения валов. В подобном случае применяются графитовые смазки для автомобилей, которые поставляются в виде спрея. За счет применения в подобной форме существенно упрощается процесс нанесения вещества на поверхность.
  6. Тросовые приводы также характеризуются тем, что на момент эксплуатации могут испытывать высокую нагрузку, приводящую к износу. Именно поэтому часто проводится смазывание поверхности при помощи специальных веществ.
  7. Рассматривая назначение следует уделить внимание тому, что часто графитовая смазка используется для покрытия клемм аккумуляторов и некоторых других соединений, предназначенных для передачи электрического тока.
  8. Слишком большая нагрузка может стать причиной повышения температуры металла. Графитовая смазка позволяет исключить вероятность прикипания гайки к резьбе при эксплуатации в тяжелых условиях.
  9. Определенные свойства позволяют использовать его в случае длительного хранения различных деталей. Это позволяет исключить вероятность появления ржавчины.

Смазывать подшипники графитовой смазкой можно для того, чтобы исключить вероятность износа конструкции. Применяют графитовую смазку при обслуживании самых различных механизмов, которые характеризуются своими определенными свойствами. Некоторые машины не могут прослужить в течение длительного периода при использовании обычного смазывающего вещества. Применение в автомобиле возможно по причине особого состава и эксплуатационных свойств, чаще всего в продаже встречается спрей, который довольно просто нанести на поверхность.

Цепи, замки, дверные петли и другие изделия подобного типа весьма распространены в быту. Повышенная степень густоты позволяет применять этот продукт при его смешивании с различными растворителями. За счет этого можно придать графитовой смазке требуемую текучесть, за счет которой она проникает в различные труднодоступные места. После нанесения и недлительного применения растворитель начинает испаряться, а смазка остается на месте. Средство может применяться для обработки резины и лакокрасочных покрытий.

В производстве также можно встретить просто огромное количество различных механизмов, при обслуживании которых также используется смазка рассматриваемого типа. Примером можно назвать нижеприведенный список:

  1. Запорная арматура.
  2. Буровые установки или долот.
  3. Рессоры строительных механизмов.
  4. Закрытые, открытые и другие валы, шкивы и элементы зубчатых передач.
  5. Подвеска ходовой части.
  6. Тихоходные подшипники устройств конвейеров и промышленных механизмов.

Приведенная выше информация указывает на то, что область применения графитовой смазки весьма обширна. Именно поэтому ее можно встретить практически во всех специализированных магазинах.

Преимущества и недостатки

Сегодня смазывают рассматриваемым веществом самые различные механизмы. Это связано с достаточно большим количеством преимуществ. Примером можно назвать следующее:

  1. Температурный интервал весьма обширный, он варьируется в пределе от -20 до 70 градусов Цельсия. Некоторые производители проводят выпуск продукции, которая рассчитана на повышенную нагрузку.
  2. Также подобное вещество характеризуется хорошими водоотталкивающими свойствами. Примером является силиконовая смазка, электропроводность которой снижена.
  3. Обеспечивается защита покрытия от воздействия повышенной влажности. Другими словами, смазки на основе графита исключают вероятность появления коррозии.

Применение современных технологий производства позволило существенно расширить эксплуатационные характеристики.

Есть и несколько существенных недостатков, которые должны учитываться. Примером можно назвать отсутствие возможности применения для защиты деталей, характеризующихся высокой точностью. Это связано с тем, что эксплуатация в этом случае становится причиной повышенного износа деталей. Также нельзя применять ее в случае работы устройства на высокой скорости.

Отличие Литола от рассматриваемого продукта несущественные. Именно поэтому многие решают его заменить при возможности. Примером можно назвать применения в автомобилях и многих других устройствах бытового предназначения.

В заключение отметим, что графитовая смазка является современным предложением на рынке. За счет добавления определенной примеси в состав существенно повышаются эксплуатационные характеристики в различных температурных режимах.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

При выборе графитовой смазки стоит учитывать, что она относится к классу органических смазок с твердой структурой. Как правило, графитовая смазки не подходит для использование вакуумных условиях.

При активном использовании и для обеспечения функциональности необходима вода либо незначительное количество кислорода в обязательном порядке. Если рассматривать графит как наполнитель, что стоит учитывать что наиболее эффективным является использование такой смазки для вкладышей для подшипников которые имеют вид прессованных графитных вкладок.

Какую максимальную температуру выдерживает графитовая смазка?

Обязательным условием, которое предусмотрено в требованиях к графитовой смазке, является слоистая текстура, а также хорошая стабильность при контакте с воздухом в том числе и термическая устойчивость и стабильность, которая может достигать показателей 400 — 600 градусов по Цельсию, так называемая высокотемпературная. Графитовая смазка универсальная может быть использована в разных областях промышленности.

Смазка такого типа значительно улучшает технические характеристики рессоров различного вида и соединений с резьбовой структурой, она может применяться для передач открытого типа шестеренчатый поверхностью. Однако, как или любой другой смазки для графитовая предусмотрен специальный температурный режим, в котором она функционирует наиболее эффективно.

Такой режим может устанавливаться производителем самостоятельно и указывается на маркировке, но в любом случае он должен соответствовать нормам ГОСТа, которые установлены специально для смазок с графитовым наполнителем.

Температурный режим для смазки

Согласно нормам ГОСта 3333- 80, оптимальной температурой для использования графитовой смазки является показатель не ниже 20 градусов по Цельсию и не выше 60, однако всегда устанавливаются исключения, например, если графитовая смазка применяется в рессорах и подобных устройствах, то возможна работа в температурном режиме ниже 20 градусов по Цельсию эффективности смазки.

Смазка с добавлением графита обладает повышенной термоустойчивостью, что делает ее универсальной и благодаря чему она пользуется большой популярностью среди потребителей. Если вы будете использовать смазку при температуре ниже 20 градусов, то она будет очень быстро замерзать, таким образом, трение будет увеличиваться и эффективность смазки соответственно уменьшаться.

А при условии использования графитовой смазки при температуре не выше 70 градусов обеспечиваются максимальные показатели по устойчивости к окислению и, таким образом, сфера применения смазки значительно расширяется в том числе и на благородные металлы. Если вы хотите добиться желаемого результата и обеспечить максимально эффективное использование смазки, следует в обязательном порядке придерживаться температурного режима, который установлен нормами ГОСТа и производителем.

Медно-графитовая смазка для ГНБ: применение и свойства

Медно-графитовая смазка используется в машиностроении, нефтегазовой промышленности. Она эргономичная, имеет хорошие физические свойства.

Благодаря особому составу, медно-графитовую смазку применяют в условиях температурных перепадов и повышенного атмосферного давления. Химические свойства средства позволяют продлить срок эксплуатации оборудования, в частности отдельных его деталей.

Свойства синтетического материала

Он защищает:

  • винты;
  • трубы;
  • соединения резьбы, которые трутся между собой и используются в условиях экстремально высоких температурных показателей.

Смазка продлевает срок службы труб, делая их устойчивыми к коррозии. Средство не боится влаги. Оно используется в машинах, которые работают долго и бесперебойно.

Данный синтетический материал наносят на буровой инструмент, устройства ГНБ, имеющие значительную нагрузку на соединения резьбы. Такие устройства работают в условиях температурных перепадов.

Компоненты в составе

Основу составляют нефтяное масло и неорганические соединения кремния. Нужная консистенция достигается, благодаря стеарату лития.

Этот компонент улучшает механические свойства, делает средство удобным в использовании при разных температурных показателях. Наполнители неорганического типа (медный порошок и графит) предохраняют соединения инструментов.

Для улучшения свойств добавляют присадки. Консистенция у синтетического материала однородная, цвет – красно-бурый.

Плотность синтетического материала высокая, поэтому он вязкий и липкий. Благодаря таким физическим свойствам, средство используют в узлах, имеющих крупные зазоры.

Медь как один из добавочных компонентов повышает износостойкость деталей технического оборудования. Добавочным элементом также является графит, продлевающий срок службы металлических составляющих оборудования.

Подробнее о физических свойствах

Медно-графитовая смазка выдерживает скачки атмосферного давления и температурные перепады. Она не меняет физических свойств, даже если температура повышается до + 600 градусов по Цельсию.

Средство применяют для обработки резьбовых поверхностей, поскольку оно обеспечивает адгезию. Медно-графитовая смазка удобна в использовании. Она легко наносится на поверхность и не расплывается.

Синтетический материал проявляет повышенную устойчивость к воздействию влаги, имеет антикоррозийные свойства, благодаря которым защищается резьба бурового инструмента.

Смазку с медью и графитом ценят на то, что она термостойкая, устойчивая к окислению. Ее используют для того чтобы защищать изоляцию от негативного воздействия газа.

Если правильно применять данный состав, детали устройства не будут заедать, соединения будут защищены от воздействия огня во время эксплуатации оборудования в условиях высоких температур.

Средство предотвращает появление ржавчины. Оно также применяется для обеспечения герметизации соединений резьбы.

При использовании медно-графитовой смазки снижается уровень расходов на обслуживание оборудования. Составы такого типа делятся на 2 группы.

К первой относятся смазки, в основе которых мыльные загустители. Средства удобны в использовании, их эксплуатируют при температурных значениях от — 40 до + 500 градусов по Цельсию.

Медно-графитовые смазки первой группы применяются для того чтобы упростить обслуживание машин, работающих в нон-стоп режиме.

Вторая группа включает средства с неорганическими загустителями. Такие смазки наносят на детали оборудования, которое постоянно вращается.

Медно графитовые смазки с органическими загустителями применяют для обработки бурильных устройств. Средства устойчивы к размыванию и коррозии.

Их преимущество – возможность использования при разных температурах. Состав, в основе которого неорганические загустители, долго хранится, не утрачивая свойств.

Меры безопасности

Перед тем как использовать представленный синтетический материал, надо изучить инструкцию. Запрещается применять смазку не по назначению.

Следует хранить ее в сухом безопасном месте подальше от газа, огня. Используя средство, нужно надевать перчатки и желательно очки (оно не должно попадать на кожу и слизистые оболочки).

Преимущества синтетического материала

Главное преимущество – удобство нанесения. В течение длительного времени средство не утрачивает свойств.

Медно-графитовое средство не вымывается водой, имеет хорошую адгезию. Другие преимущества:

  • термоокислительная стабильность;
  • холодостойкость;
  • способность восстанавливать структуру металлических деталей;
  • способность формировать защитную пленку.

Медно-графитовая смазка подходит для обслуживания прецизионных деталей, двигателей, соединений резьбы. Ее также применяют для обработки замков.

Синтетические или полусинтетические компоненты в составе средства обеспечивают дополнительную защиту деталей от трения, воздействия экстремально высоких или низких температур.

Твердопленочные смазочные материалы: Практическое руководство

Широко распространено мнение, что экстремальные условия встречаются нечасто; однако почти на каждом производственном предприятии есть по крайней мере одно применение, в котором условия эксплуатации можно охарактеризовать как экстремальные с точки зрения смазки. Общие крайности могут включать высокие и низкие скорости вала, высокие и низкие температуры, высокое давление, концентрированные атмосферные и технологические загрязнители, а также недоступность.

Жидкие смазочные материалы на основе минерального масла (масла и консистентные смазки) функционируют должным образом, если расчетная площадь поверхности и частота вращения вала позволяют эффективно формировать масляную пленку, если диапазон рабочих температур машины находится в диапазоне от -20 ° C до 100 ° C (От -4 ° F до 212 ° F).

Единственные абсолютные ограничения, которые применяются к жидким смазочным материалам, независимо от типа базового масла, — это условия, которые вызывают изменение состояния жидкости, препятствующее образованию пленки жидкости. К счастью, это не конец истории.

Были обнаружены или созданы различные материалы, которые защищают взаимодействующие поверхности после потери жидкой пленки. Эти материалы могут быть нанесены на поверхность в виде добавки к жидкой смазке или в чистом виде, а также могут быть добавлены или сплавлены на поверхности при изготовлении компонента.К наиболее распространенным типам материалов относятся следующие:

  • Дисульфид молибдена (MoS2) — также известный как молибден
  • Политетрафторэтилен (ПТФЭ) — также известный как Teflon®
  • Графит
  • Нитрид бора
  • Тальк
  • Фторид кальция
  • Фторид церия
  • Дисульфид вольфрама

Эти материалы характеризуются как смазочные материалы с сухой или твердой пленкой.Молибден, графит и тефлон являются наиболее часто встречающимися специалистами в области смазки оборудования. Молибден и графит — это вещества, которые извлекаются из добытой руды. Тефлон был создан DuPont Chemical Company и производится различными компаниями для самых разных целей.

Смазка сухой пленкой

Смазочные материалы с сухой пленкой представляют собой твердые материалы, которые обеспечивают низкое сопротивление трению между поверхностями при нанесении непосредственно на взаимодействующие поверхности. Каждый материал имеет разные свойства.Материалы с кристаллической решеткой (ламелями), такие как дисульфид молибдена, дисульфид вольфрама и графит, широко используются в качестве добавок в смазочных материалах и как отдельные смазочные материалы.

Эти материалы используются независимо или в сочетании с другими агентами и металлами (свинец, медь) для достижения желаемых результатов. Смазочные порошки с ламелями имеют низкие силы сдвига между слоями кристаллической решетки, что минимизирует сопротивление между поверхностями скольжения.


Рисунок 1.Кристаллическая структура MoS2
(Ссылка: Dynamic Coating, Inc.)

Как видно на Рисунке 1, эти материалы имеют структурированные слои, которые образуются и взаимодействуют с другими структурными слоями. Большинство материалов с сухой смазочной пленкой хорошо работают в сухой среде и являются отличными материалами для дополнительного или пограничного слоя в жидкостных системах. 1

Длинноцепочечные молекулы фторуглерода, такие как политетрафторэтилен, как правило, имеют углы смачивания, которые способствуют высвобождению и предотвращают прилипание, а также множество других привлекательных характеристик для работы при высоких температурах.В этой статье рассматриваются наиболее часто используемые смазывающие вещества с сухой пленкой.

Общие свойства сухой смазки

Каждый сухой смазочный материал имеет разные свойства.

Дисульфид молибдена, графит и дисульфид вольфрама маслооскопичны. Их структура не переносит моющие средства. Эти слоистые решетчатые ламельные структуры аналогичны пакетам неприлипающих пластин, которые при небольшой тангенциальной нагрузке соскальзывают с места.

Это похоже на прогулку по комнате, полной плоских скользких тарелок.Материалы ламелей обладают хорошей несущей способностью в режиме скольжения и качения. Графит устойчив к высоким температурам и хорошо работает в радиационной атмосфере. MoS2 и WS2 хорошо работают в условиях жесткого вакуума и лучше переносят более высокие нагрузки, чем графит. 2

Дисульфид молибдена (MoS2)

Молибден был открыт только во второй половине 18 века, и в природе не встречается в металлической форме. Несмотря на это, его преобладающий минерал — молибденит — использовался в древние времена (было обнаружено, что японский меч XIV века содержит молибден), но его нельзя было отличить от других подобных материалов, таких как свинец, галенит и графит.В совокупности эти вещества были известны под греческим словом «молибдос», что означает «подобный свинцу».

Впервые молибден был идентифицирован в 1778 году шведским ученым Карлом Вильгельмом Шееле. Вскоре после этого, в 1782 году, Питер Якоб Хьельм восстановил оксид молибденита углеродом, чтобы получить темный металлический порошок, который он назвал «молибден».

Молибден оставался лабораторной диковинкой на протяжении большей части XIX века, пока технология извлечения коммерческих количеств не стала практичной.В 1891 году французская компания Schneider and Co. впервые применила молибден в качестве легирующего элемента при производстве броневых листов. Было быстро отмечено, что молибден является эффективной заменой вольфрама во многих применениях для легирования стали, поскольку его плотность лишь немногим больше половины от плотности вольфрама.

MoS2 встречается в естественных условиях в виде тонких твердых жил в граните. Он добывается и подвергается глубокой очистке для достижения чистоты, подходящей для смазочных материалов. MoS2 имеет гексагональную кристаллическую структуру, как показано на рисунке 1.Внутреннее свойство легкого сдвига проявляется на границе раздела между молекулами серы.

Взаимодействие между слоями обеспечивает эффект, аналогичный тому, что может испытать человек, пытаясь маневрировать по полу, полностью покрытому новыми игральными картами. Каждая игральная карта легко скользит по каждому отдельному слою. Поскольку общее поверхностное сопротивление уменьшается или перераспределяется между многими другими взаимодействующими поверхностями, результирующий эффект сводится к уменьшению общего поверхностного трения и сопротивления.

Поскольку между пластинами решетки нет пара, MoS2 эффективен в условиях высокого вакуума, где графит не работает. Размер частиц и толщина пленки являются важными параметрами, которые должны соответствовать шероховатости поверхности смазываемого компонента.

Выбор размера частиц намного больше для поверхностей с грубым срезом, таких как зубчатые зубчатые колеса, чем для поверхностей с высокой степенью обработки, таких как подшипники. Неправильно подобранные размеры частиц могут привести к чрезмерному износу из-за истирания, вызванного примесями в MoS2.

Температурное ограничение MoS2 на уровне 400 ° C (752 ° F) накладывается окислением. MoS2 медленно окисляется в атмосфере до 600 ° F. В сухой бескислородной атмосфере он может работать как смазка при температуре до 1300 ° F. Продуктами окисления MoS2 являются триоксид молибдена (MoO3) и диоксид серы. MoS3 гигроскопичен и вызывает множество проблем с трением в стандартной атмосфере. MoO3 является предпочтительной формой металла, используемого в качестве добавки для различных других металлов, что является его основным применением.

Вопрос о том, где следует использовать дисульфид молибдена, а не графит или дисульфид вольфрама, обычно лучше всего решает инженер по смазке. Для большинства коммерческих приложений это относительно простые решения. В аэрокосмических приложениях, где используются уникальные среды и экзотические материалы, эти вопросы часто требуют серьезных исследований, чтобы дать наилучшие ответы. 3

Низкие коэффициенты трения MoS2 часто превышают коэффициент трения графита.

Графит

Графит как смазка восходит к глубокой древности. Впервые на него ссылались в середине 1500-х годов как на карандаши. Графит — это мягкая кристаллическая форма углерода. Он имеет цвет от серого до черного, непрозрачный, с металлическим блеском, гибкий, но не эластичный. Графит естественным образом встречается в метаморфических породах, таких как мрамор, сланец и гнейс. Он проявляет свойства металла и неметалла, что делает его пригодным для многих промышленных применений.

К металлическим свойствам относятся теплопроводность и электропроводность.К неметаллическим свойствам относятся инертность, высокое термическое сопротивление и смазывающая способность. Некоторые из основных областей применения графита — это высокотемпературные смазочные материалы, щетки для электродвигателей, фрикционные материалы, а также батареи и топливные элементы. 4

Графит представляет собой кристаллическую структуру пластинчатой ​​решетки слоя, в которой связи между атомами углерода в кристаллической структуре слоя сильнее, чем связи углерода между слоями. Графит состоит из углерода и водяного пара.Каждый атом углерода связан с тремя другими окружающими атомами углерода.

Плоские кольца атомов углерода связаны в гексагональные структуры, как показано на рисунке 2. Гексагональная углеродная структура называется бензольным кольцом. Эти пластины существуют слоями, которые не связаны ковалентно с окружающими слоями.


Рис. 2. Структура решетки графитовых пластин
(Ссылка: Dynamic Coating, Inc.)

Графит обладает превосходными смазывающими свойствами при наличии паров влаги и будет действовать как смазка при температуре примерно до 1450 ° F, а также как антиадгезионный и противозадирный до примерно 2400 ° F.Продукт окисления — СО2. Из-за потребности в увлеченных парах влаги графит плохо работает в качестве смазочного материала в жестком вакууме и поэтому редко используется в приложениях для дальнего космоса. 5

Смеси графита и системы смазки с сухой пленкой из чистого графита обычно используются в таких областях, как горячее и холодное формование, волочение проволоки и нанесение покрытий на заготовки; на быстрорежущих инструментах; в качестве смазки для форм для литья под давлением, пластмассовых и резиновых форм; гбц и выхлопные болты; боеприпасы и вооружение; автомобильный двигатель и многие общепромышленные применения.


Рисунок 3. Графитовая руда


Рис. 4. Молекулярная структура тефлона

Длинноцепочечный фторуглерод — тефлон

®

Линейная длинноцепочечная молекула «политетрафторэтилен» была случайно обнаружена доктором Роем Планкеттом 6 апреля 1938 года в лаборатории Джексона DuPont в Нью-Джерси. Планкетт работал с газами, связанными с хладагентами Freon ® (также известными как хлорфторуглероды), еще одним продуктом DuPont.Проверив замороженный сжатый образец тетрафторэтилена, он обнаружил, что образец самопроизвольно полимеризовался в белое воскообразное твердое вещество с образованием политетрафторэтилена (ПТФЭ). 6

Химическая формула [C2F4] N. ПТФЭ представляет собой насыщенный алифатический фторуглерод.


Рисунок 5


Рисунок 6

ПТФЭ не имеет механических характеристик окклюзии, подобных графиту или молибдену.Фактически, сам тефлон сопротивляется смачиванию, и поверхности, покрытые этими материалами, также сопротивляются смачиванию. Для склеивания поверхностей с ПТФЭ и множеством других длинноцепочечных фторуглеродов необходимо, чтобы они были должным образом подготовлены путем черновой обработки поверхности или травления.

ПТФЭ инертен практически ко всем химическим веществам и считается самым скользким материалом из существующих. Коэффициент статического и динамического трения практически равен уровню мокрого льда на мокром льду. Как зарегистрированный DuPont товарный знак Teflon ® , он стал нарицательным благодаря его использованию в качестве покрытия кухонной посуды, а также в качестве средства от загрязнения и пятен для тканей и текстильных изделий.Он не впитывает воду и не подвержен действию кислот, щелочей и растворителей, которые обычно используются в промышленности при температурах ниже 500 ° F.


Рисунок 7

В ПТФЭ могут быть добавлены различные наполнители для улучшения определенных характеристик, таких как стекловолокно (высокая износостойкость, хорошие электрические характеристики, низкое трение), графит (низкое трение, отличная химическая стойкость, высокое сопротивление ползучести), углеродное волокно (высокая износостойкость, высокая сопротивление нагрузке, высокое сопротивление изгибу), стекловолокно и дисульфид молибдена (высокая износостойкость, низкое трение, высокое сопротивление ползучести) и бронза (высокая износостойкость, отвод тепла).

В некоторых отраслях промышленности, например в производстве подушек подшипников, стандартным стал ПТФЭ с наполнителем, где к базовой смоле ПТФЭ добавляется различное процентное содержание стекловолокна для создания чрезвычайно жесткого, атмосферостойкого материала поверхности раздела, который можно разрезать или штамповать в конфигурации для соответствовать размерам противоположных поверхностей. 7 ПТФЭ лицензирован многими производителями на использование различных типов материалов.

Смазочные материалы с твердой пленкой обеспечивают защиту, превосходящую обычные свойства большинства жидких смазок на основе минеральных и синтетических масел.Условия, которые требуют использования этих агентов в чистом виде или в качестве добавки, включают экстремальные температуры, давление, химическое загрязнение и загрязнение окружающей среды.

Некоторые агенты имеют сильное сродство к металлическим поверхностям и прилипают к ним за счет слабых ковалентных сил. Их можно наносить непосредственно в виде местного покрытия или косвенно в виде добавки к жидкой смазке. Некоторые агенты не обладают естественной привлекательностью для металлических поверхностей, поэтому их необходимо прикрепить к поверхности с помощью специальной обработки.

Твердые смазочные материалы, как правило, имеют верхние диапазоны температур, значительно превышающие защитные свойства минеральных и большинства синтетических базовых масел. Фторированные углеводороды стабильны в жидкой или твердой форме примерно до 600 ° F, но при этой температуре начнут разлагаться и могут образовываться ядовитые пары.

Графит и молибден могут работать в аналогичном температурном диапазоне, а дисульфид молибдена также может работать в вакууме, не теряя своей скользкости.

Ссылки

  1. Клейман, полковник. Dynamic Coatings, Inc.

  2. Клейман, полковник. Dynamic Coatings, Inc.

  3. Компания Climax Molybdenum.

  4. Клейман, полковник. Dynamic Coatings, Inc.

  5. Геологическая служба США.

  6. Dupont Corporation.

  7. Фторполимерные продукты.

(PDF) Оценка влияния графитовых нанопластин на смазочные свойства асфальтовых вяжущих

Материалы 2020,13, 772 13 из 13

10.

Ingrassia, L.P .; Лу, X .; Marasteanu, M .; Канестрари, Ф. Трибологическая характеристика графеновых нанотромбоцитов

(GNP) битумных связующих.В Airfield and Highway Pavements 2019: инновации и устойчивость в Highway

и Airfield Pavement Technology; Аль-Кади, И., Озер, Х., Лоизос, А., Муррел, С., ред .; Американское общество гражданских инженеров

(ASCE): Рестон, штат Вирджиния, США, 2019; С. 96–105.

11.

Hanz, A.J .; Faheem, A .; Mahmoud, E .; Баия, Х.У. Измерение влияния добавок к теплой смеси: использование

и недавно разработанного

теста на смазывающую способность битумного вяжущего для реометра динамического сдвига.Трансп. Res. Рек.

2010

,

2180, 85–92. [CrossRef]

12.

Hanz, A.J .; Баия, Х.У. Вклад асфальтового вяжущего в обрабатываемость смеси и применение асфальта

Испытание на смазывающую способность для оценки температур уплотняемости теплой асфальтовой смеси. Трансп. Res. Рек.

2013

, 2371,

87–95. [CrossRef]

13.

Bennert, T .; Reinke, G .; Mogawer, W .; Муни, К. Оценка удобоукладываемости и уплотняемости теплой асфальтовой смеси

.Трансп. Res. Рек. 2010, 2180, 36–47. [CrossRef]

14.

Stimilli, A .; Frigio, F .; Bocci, M .; Канестрари, Ф. Влияние производственной температуры и дозировки добавки на характеристики теплой асфальтовой смеси

. Представлено на Всемирной конференции по дорожным покрытиям и управлению активами

(WCPAM), Милан, Италия, 12–16 июня 2017 г.

15.

Baumgardner, G.L .; Reinke, G .; Браун II, Дж. Смазывающие свойства асфальтовых вяжущих, используемых в асфальтовых покрытиях с горячей смесью и

.Представлено на 5-м Конгрессе Eurasphalt & Eurobitume, Стамбул, Турция,

13–15 июня 2012 г.

16.

Canestrari, F .; Ingrassia, L.P .; Ferrotti, G .; Лу, X. Современное состояние трибологических испытаний битумных вяжущих.

Констр. Строить. Матер. 2017, 157, 718–728. [CrossRef]

17.

Ingrassia, L.P .; Лу, X .; Канестрари, Ф .; Ферротти, Г. Трибологическая характеристика битумных вяжущих с добавками для теплой смеси

.Констр. Строить. Матер. 2018, 172, 309–318. [CrossRef]

18.

Mannan, U.A .; Тарефдер, Р.А. Трибологические и реологические характеристики асфальтовых вяжущих при различных температурах

. Road Mater. Тротуар Des. 2018,19, 445–452. [CrossRef]

19.

Bairgi, B.K .; Mannan, U.A .; Тарефдер, Р.А. Трибологический подход к демонстрации удобоукладываемости вспененного асфальта с теплой смесью

. J. Mater. Civ. Англ. 2019,31, 04019191. [CrossRef]

20.

Баирги, Б.К .; Mannan, U.A .; Тарефдер, Р.А. Трибологическая оценка асфальтового вяжущего с химическими добавками Warm-Mix

. На аэродромах и дорожных покрытиях 2019: испытание и определение характеристик материалов дорожного покрытия; Al-Qadi, I.,

Ozer, H., Loizos, A., Murrel, S., Eds .; Американское общество инженеров-строителей (ASCE): Рестон, Вирджиния, США, 2019;

с. 266–273.

21.

Chinas-Castillo, F .; Спайкс, Х.А. Механизм действия коллоидных твердых дисперсий. J. Tribol.

2003

, 125,

552–557.[CrossRef]

22.

Wu, Y.Y .; Tsui, W.C .; Лю Т. Экспериментальный анализ трибологических свойств смазочных масел с добавками наночастиц

. Одежда 2007 года, 262, 819–825. [CrossRef]

23.

Zhou, J .; Yang, J .; Zhang, Z .; Liu, W .; Сюэ, К. Исследование структуры и трибологических свойств

наночастиц Cu с модифицированной поверхностью. Матер. Res. Бык. 1999, 34, 1361–1367. [CrossRef]

24.

Hu, Z.S .; Lai, R .; Лу, Ф.; Wang, L .; Chen, Z .; Chen, G .; Донг, Дж. Х. Приготовление и трибологические свойства

нанометрового бората магния в качестве присадки к смазочному маслу. Одежда 2002, 252, 370–374. [CrossRef]

25.

Растоги, Р.Б .; Ядав, М .; Бхаттачарья, А. Применение молибденовых комплексов 1-арил-2,

5-дитиогидразодикарбонамидов в качестве противозадирных присадок к смазочным материалам. Износ

2002

, 252, 686–692.

[CrossRef]

26.

Лю, Г.; Li, X .; Цинь, Б .; Xing, D .; Guo, Y .; Фан, Р. Исследование восстанавливающего эффекта и механизма действия

наночастиц меди на трибологически напряженной поверхности. Трибол. Lett. 2004, 17, 961–966. [CrossRef]

27.

Tao, X .; Jiazheng, Z .; Канг, X. Эффект шарикоподшипников алмазных наночастиц в качестве добавки к маслу. J. Phys.

D Прил. Phys. 1996, 29, 11. [CrossRef]

28.

Lee, K .; Hwang, Y .; Cheong, S .; Choi, Y .; Kwon, L .; Lee, J .; Ким, С.H. Понимание роли наночастиц

в смазке нано-маслом. Трибол. Lett. 2009, 35, 127–131. [CrossRef]

©

2020 Авторы. Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья представляет собой статью

в открытом доступе, распространяемую в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution

(CC BY) (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

Твердые смазочные материалы

Твердые смазочные материалы / Сухая смазка

Графит и дисульфид молибдена (MoS2) являются преобладающими материалами. используется в качестве твердой смазки.В виде сухого порошка эти материалы являются эффективной смазкой. добавки из-за их пластинчатой ​​структуры. Ламели ориентируются параллельно к поверхности по направлению движения.

Даже между высоконагруженными неподвижными поверхностями пластинчатый конструкция способна предотвратить контакт. По направлению движения ламели легко срезаются друг с другом, что снижает трение.Крупные частицы лучше всего работают на относительно шероховатых поверхностях при низкой скорость, более мелкие частицы на относительно гладкой поверхности и более высокие скорости.

Другие компоненты, которые являются полезными твердыми смазочными материалами, включают бор нитрид, политетрафторэтилен (ПТФЭ), тальк, фторид кальция, церий фторид и дисульфид вольфрама.

Типовые области применения
Графит
Дисульфид молибдена
Нитрид бора
ПТФЭ
Способы нанесения
Самосмазывающиеся композиты

Типовые области применения

Твердые смазочные материалы полезны в условиях, когда обычные смазочные материалы неадекватны.
  • возвратно-поступательное движение. Типичное применение — раздвижная или возвратно-поступательное движение, которое требует смазки для минимизации износа например, при смазке зубчатых передач и цепей. Жидкие смазки будут выдавливается, пока твердые смазочные материалы не выходят и предотвращают фреттинг-коррозия и истирание.
  • керамика. Другое приложение для случаев, когда химически активные присадки к смазочным материалам не обнаружены определенная поверхность, такая как полимеры и керамика.
  • высокая температура. Графит и MoS2 демонстрируют высокие температура и окислительная атмосфера среды, тогда как жидкость смазочные материалы обычно не выживают. Типичное приложение включает крепеж, который легко затягивается и откручивается после длительного пребывания при высоких температурах.
  • экстремальные контактные давления. Пластинчатая структура ориентировать параллельно поверхности скольжения, что в совокупности приводит к высокой несущей нагрузке с низким напряжением сдвига.Большинство применений в металлообработке, при пластической деформации будут использоваться твердые смазочные материалы.

Графит

Графит структурно состоит из плоскостей полициклических атомы углерода гексагональной ориентации. Расстояние углерода атомы между плоскостями длиннее и, следовательно, связь слабее.

Графит лучше всего подходит для смазки в обычной атмосфере. Водяной пар — необходимый компонент для графитовой смазки. В адсорбция воды снижает энергию связи между гексагональными плоскости графита на более низкий уровень, чем энергия адгезии между подложкой и графитом. Поскольку водяной пар — это Требование смазки, графит не эффективен в вакууме.В графит в окислительной атмосфере эффективен при высоких температурах до до 450C непрерывно и может выдерживать гораздо более высокие пики температуры. Теплопроводность графита обычно низкая ~ 1,3 Вт / мК при 40С.

Графит можно разделить на две основные группы: натуральный и натуральный. синтетический. Синтетический графит — продукт высокотемпературного спекания. и является характеризуется высокой чистотой углерода (99.5-99,9%). Главная синтетический графит марки может приближаться к хорошей смазывающей способности качества природный графит.

Природный графит добывается в горнодобывающей промышленности. Качество натурального графит варьируется в зависимости от качества руды и последующей добычи переработка руды. Конечный продукт — графит с содержанием углерод (высокосортный графит 96-98% углерода), сера, SiO2 и ясень. Чем выше содержание углерода и степень графитизация (высококристаллическая) увеличивает смазывающую способность и стойкость к окислению.

Для применений, где требуется лишь незначительная смазывающая способность и более высокая требуется теплоизолирующее покрытие, затем аморфный графит будет выбран (80% углерода).

Дисульфид молибдена

MoS2 — это добываемый материал, находящийся в тонких жилах внутри гранита и очень рафинированный для достижения чистоты подходит для смазок.Так же, как у графита есть MoS2 гексагональная кристаллическая структура с внутренним свойством легкого сдвиг. Эффективность смазки MoS2 часто превосходит графит и эффективен также в вакууме, тогда как графит — нет. Ограничение температуры MoS2 при 400 ° C ограничивается окислением. Размер частиц и пленка толщина — важные параметры, которые следует согласовывать с шероховатость поверхности основы.Крупные частицы могут привести к чрезмерный износ из-за истирания, вызванного примесями в MoS2, мелкие частицы могут привести к ускоренному окислению.

Бор Нитрид

Нитрид бора — керамическая порошковая смазка. Самое интересное Особенностью смазочного материала является его высокая термостойкость до 1200 ° C. температура в окислительной атмосфере.Кроме того, Бор имеет высокий теплопроводность. Бор доступен в двух химических формах. структуры, то есть кубическая и шестиугольная, где последняя смазка версия. Кубическая структура очень твердая и используется в качестве абразива и компонент режущего инструмента.

ПТФЭ

ПТФЭ широко используется в качестве присадки к смазочным маслам и консистентным смазкам.Благодаря низкой поверхностной энергии ПТФЭ стабильный нефлокулированный могут быть получены дисперсии ПТФЭ в масле или воде. В отличие от обсуждались другие твердые смазочные материалы, ПТФЭ не имеет слоистой структура. Макромолекулы ПТФЭ легко скользят друг по другу, похожи на пластинчатые структуры. PTFE показывает один из самых маленьких коэффициенты статического и динамического трения до 0,04. Операционная температура ограничена примерно 260 ° C.

Приложение методы

Распыление / окунание / нанесение кистью: Дисперсия твердой смазки в виде Чаще всего используются присадки в масло, воду или консистентную смазку. Для деталей, которые недоступны для смазки после сборки сухая пленочная смазка можно распылять. После испарения растворителя покрытие затвердевает при при комнатной температуре с образованием твердой смазки.Пасты консистентные смазочные материалы, содержащие высокий процент твердых смазочных материалов, используемые для сборка и смазка высоконагруженных, медленно движущихся частей. Чернить пасты обычно содержат MoS2. Для высоких температурах выше 500С пасты состоят на основе металла порошки для защиты металлических деталей от окисления, необходимые для облегчения разборка резьбовых соединений и других узлов.

Свободные порошки: Сухой порошок кувырок — это эффективный метод нанесения.Связь может быть улучшена путем предварительной фосфатирование субстрата. Использование бесплатных порошков имеет свои ограничения. поскольку адгезия твердых частиц к субстрату обычно недостаточно, чтобы обеспечить какой-либо срок службы в непрерывных приложениях. Однако для улучшения условий приработки или обработки металлов давлением обрабатывает короткую продолжительность улучшенных условий скольжения может хватит.

AF-покрытия: Антифрикционные покрытия — «смазочные краски» состоящий из мелких частиц смазочных пигментов, таких как молидисульфид, ПТФЭ или графит в смеси со связующим.После нанесение и надлежащее отверждение, эти смазочные материалы связываются с металлом поверхность и образуют темно-серую твердую пленку. Многие смазки с сухой пленкой также содержат специальные ингибиторы ржавчины, которые обеспечивают исключительную коррозию защита. Большинство долговечных пленок относятся к клеевому типу, но могут по-прежнему ограничен приложениями, где расстояние скольжения не слишком велико длинный. Покрытия AF применяются там, где возникает проблема истирания и истирания. (например, шлицы, универсальные шарниры и шпоночные подшипники), где рабочее давление превышает несущую способность обычных масла и смазки, где желательна плавная приработка (поршень, распределительного вала), где желательна чистая работа (AF-покрытия не собирать грязь и мусор, такие как смазки и масла), где части могут быть хранятся в течение длительного времени.

Композиты

Самосмазывающиеся композиты: Твердые смазочные материалы, такие как ПТФЭ, графит, MoS2 и некоторые другие антифрикционные и противоизносные присадки часто входят в состав полимеров и всех видов спеченные материалы. MoS2, например, составлен из материалов для подшипников скольжения, эластомерных уплотнительных колец, угольные щетки и т. д.Твердые смазочные материалы входят в состав пластмасс, чтобы образуют «самосмазывающийся» или «внутренне смазываемый» термопласт композитный. Частицы ПТФЭ, например, в пластиковой форме Пленка PTFE на сопрягаемой поверхности, что снижает трение и носить. MoS2 в составе нейлона снижает износ, трение и прерывистое скольжение. Кроме того, он действует как зародышеобразователь. имея очень мелкую кристаллическую структуру.Основное использование Смазываемые графитом термопласты используются в приложениях, работающих в водные среды.

www.tribology-abc.com

Исследование трибологических свойств и механизма смазки наночастиц графита в качестве добавки к растительному маслу

В данной работе использовались наночастицы графита диаметром 35 и 80 нм и масло на растительной основе LB2000 для приготовления наножидкостей на основе графитового масла с различными объемными долями двухэтапным методом.Трибологические свойства наночастиц графита в качестве присадки к маслу на растительной основе LB2000 были исследованы с помощью тестера трения и износа «штифт-диск». Сканирующий электронный микроскоп с автоэмиссией (FE-SEM) и энергодисперсионная спектроскопия (EDS) использовались для изучения морфологии и содержания некоторых типичных элементов рубца износа соответственно. Далее был исследован механизм смазки наночастиц графита. Было обнаружено, что наночастицы графита в качестве присадки к маслу на растительной основе могут значительно улучшить снижающие трение и противоизносные свойства чистого масла.С увеличением объемной доли наночастиц графита коэффициент трения и объем износа диска уменьшались. При той же объемной доле, чем мельче частицы, тем ниже коэффициент трения и объем износа. Основная причина улучшения снижающих трение и противоизносных свойств масла на растительной основе с использованием наночастиц графита заключалась в том, что наночастицы графита могли образовывать пленку физического осаждения на поверхностях трения.

1. Введение

В процессе производства трение и износ приводят к увеличению потребления энергии и сокращению срока службы механических деталей.Поэтому как уменьшить трение и износ — важный вопрос, который нужно срочно изучить. Масло является своего рода традиционным средством для уменьшения трения и износа. Однако с развитием технологии механического производства высокая температура и давление в процессе трения ухудшают работу масла, что требует улучшения смазывающих характеристик масла.

Наножидкости — это жидкости, полученные суспендированием наночастиц со средним размером менее 100 нм в базовых жидкостях [1].Многие исследователи сообщают, что добавление наночастиц может улучшить трибологические свойства чистого масла. Наночастицы, которые использовались в качестве присадки к чистому маслу, включают графит [2–4], дисульфид молибдена [5–7] и углеродные нанотрубки [8–10]. Хуанг и др. [11] синтезировали графитовые нанолисты со средним диаметром 500 нм путем перемешивания в шаровой мельнице и оценили трибологические свойства графитовых нанолистов в качестве добавки к парафиновому маслу. Было обнаружено, что противоизносные свойства и несущая способность парафинового масла могут быть улучшены путем добавления графитовых нанолистов.Ли и др. [12] провели испытания на трение и износ с использованием супер-трансмиссионного масла (EP220), содержащего наночастицы графита, и сообщили, что добавление наночастиц графита к чистому маслу привело к более низкому коэффициенту трения и меньшей скорости износа. Prasad et al. [13] обсуждали характеристики износа при скольжении серого чугуна в диапазоне приложенных нагрузок с использованием минерального масла, содержащего наночастицы графита. Скорость износа чугуна увеличивалась с нагрузкой в ​​целом, в то время как добавление 5 мас.% Графита к чистому маслу приводило к снижению скорости износа.Когда концентрация была выше 10 мас.%, Скорость износа значительно снижалась при высоких нагрузках. Hwang et al. [14] изучили триботехническое поведение наночастиц графита в качестве добавки к минеральному маслу с помощью дискового триботестера и обнаружили, что улучшение снижающих трение и противоизносных свойств чистого масла объясняется наличием сферических наночастиц, которые предотвращают прямой контакт. между фрикционными поверхностями. An et al. [15] получили наноламеллярные дисульфиды вольфрама и молибдена и провели трибологические испытания с использованием смазок на масляной основе, добавленных с подготовленным и коммерческим порошком.Результаты показали, что смазочные материалы на масляной основе с наноламеллярными дисульфидными присадками обладают более высокими антифрикционными и противоизносными свойствами по сравнению с коммерческим порошком. Cursaru et al. [16] использовали трибометр со штифтом на диске для исследования снижающих трение и противоизносных свойств SWNT в качестве присадки к минеральному маслу. Результаты показали, что добавление 0,5 мас.% SWNT к базовому маслу может снизить коэффициент трения с 0,105 до 0,08; при этом скорость износа была минимальной. Более высокие концентрации присадки не привели к снижению коэффициента трения и скорости износа.

Обзор литературы показывает, что меньше работ было сделано по добавлению наночастиц графита для улучшения смазывающих характеристик масла на растительной основе. Поэтому целью данной работы является исследование трибологических свойств наночастиц графита как присадки к маслам на растительной основе и выявление смазочного механизма наночастиц графита.

2. Детали эксперимента
2.1. Приготовление наножидкостей на основе графитового масла

Поскольку двухэтапный метод прост, в данной статье он был использован для приготовления наножидкостей на основе графитового масла.В качестве базовой жидкости в этом исследовании использовалась смазка на растительной основе LB2000, производимая компанией ITW Rocol North American Co., Ltd. Графитовые наночастицы диаметром 35 и 80 нм, закупленные у Beijing DK Nano Technology и Xuzhou Jiechuang New Material Technology Co. ., Ltd. соответственно. Свойства наночастиц графита и растительного масла LB2000 приведены в таблицах 1 и 2 соответственно.

Плотность (г / см 3 )

Свойства Графит

Средний размер частиц / (нм) 35, 80
1.80
Чистота / (%) 99,9

9055

Удельный вес (при 20 ° C) / (г / см 3 ) 0,92
Динамическая вязкость (при 40 ° C) / (мПа · с) 34,04
Температура вспышки / ( ° C) 320
Температура застывания / (° C) −20
Сера Нет
хлор Нет
% Минеральное масло
Растворимость в воде Нерастворимый

Наножидкости графит-LB2000 с различными объемными долями от 0.От 05% до 0,25% были приготовлены при температуре окружающей среды путем диспергирования определенного количества наночастиц графита в масле на растительной основе LB2000 с использованием ультразвукового очистителя KQ-100DE с выходной мощностью 100 Вт и частотой 40 кГц. Для получения хорошей дисперсности и стабильности наночастиц графита в масле на растительной основе LB2000 время обработки ультразвуком составляло 1,0 ч для большинства приготовленных наножидкостей. Однако время обработки ультразвуком составляло 1,5 ч для наножидкостей графит-LB2000, приготовленных из наночастиц графита размером 80 нм с объемной долей 0.25%.

2.2. Эксперимент по трению и износу

Тестер трения и износа «штифт-диск» (рис. 1), производимый Swiss CSM Co., Ltd., был использован для изучения трибологических свойств наночастиц графита в качестве присадки к маслу на растительной основе. На рис. 2 представлена ​​базовая конфигурация штифтового триботестера.



Штифт и диск были зафиксированы на стенте и испытательном стенде соответственно. Нагрузочный груз был помещен на верхнюю часть штифта; таким образом создавалось положительное давление.Серводвигатель приводил в движение вращающийся вал и испытательный стенд в соответствии с определенной скоростью вращения. Относительное скольжение производилось между штифтом и диском, составляющими пару пар трения скольжения. Штифт (Φ6 × 20 мм) и диск (Φ30 × 7,8 мм) были изготовлены из цементированного карбида и титанового сплава Ti-6Al-4V соответственно. Перед экспериментами по трению и износу поверхность диска шлифовали наждачной бумагой 200 и 800 меш соответственно. Таким образом, полученная шероховатость поверхности диска составила мкм мкм.Основные состав и механические свойства пар трения показаны в таблице 3.

9055 9055

Свойства Штифт Диск

Карбид Титановый сплав Ti-6Al-4V
Состав 92% WC + 8% Co 90% Ti + 6% Al + 4% V
Плотность (при 20 ° C) / (г / см 3 ) 14.5 ~ 14,9 4,5
Твердость 89 ~ 90 HRA 290 ~ 356 HV
Модуль упругости / (ГПа) 600 ~ 610 109376
109376

Изменение коэффициента трения в зависимости от времени трения регистрировалось автоматически. Объем износа диска измерялся профилометром Micro XAM-3D. После экспериментов на трение и износ образцы очищали в ультразвуковой ванне в петролейном эфире в течение 10 мин.Топографии следов износа дисков наблюдали с помощью автоэмиссионного сканирующего электронного микроскопа (FE-SEM) JSM-7001F и S-4800. Содержание некоторых типичных элементов на поверхности рубцов износа исследовали методом энергодисперсионной спектроскопии (EDS). Подробные экспериментальные условия показаны в Таблице 4.

905 / (° C)

Экспериментальные параметры Значения

Температура Относительная влажность / (%) 4763 24
Нормальная сила / (Н) 2, 10
Радиус трения / (мм) 6
Скорость вращения / (об / мин) 100
Время трения / (мин) 60
Условия смазки Сухое трение
Смазано растительным маслом LB2000
Смазано растительным маслом LB2000 с наночастицами графита с объемной долей от 0.От 05% до 0,25%

3. Результаты и обсуждение
3.1. Влияние наночастиц графита на снижение трения масла на растительной основе

На рисунке 3 показано изменение коэффициента трения в зависимости от времени трения для различных условий смазки. Из рисунка 3 видно, что в условиях сухого трения с увеличением времени трения коэффициент трения сначала уменьшался, затем увеличивался и в конечном итоге достиг стабильного состояния.Что касается сухого трения, коэффициент трения при высокой нормальной силе был ниже, чем при низкой нормальной силе. Это может быть связано с образованием оксидной пленки, вызванным высокой температурой и давлением во время процесса трения. В условиях масла на растительной основе и масла на растительной основе с наночастицами графита коэффициент трения постепенно снижался, а затем достиг стабильного значения. Как показано на рисунке 3, коэффициент трения в условиях растительного масла и масла на растительной основе с наночастицами графита был ниже, чем в условиях сухого трения почти в течение всего времени трения, особенно при использовании масла на растительной основе с наночастицами графита.Это указывает на то, что наночастицы графита играют важную роль в снижении коэффициента трения. Сравнивая рисунок 3 (a) с рисунком 3 (b), можно обнаружить, что в случае масла на растительной основе и масла на растительной основе с наночастицами графита уменьшение коэффициента трения по сравнению с сухим трением становилось меньше, когда нормальная сила увеличивалась. от 2 Н до 10 Н.


(а) Н
(б) Н
(а) Н
(б) Н

На рисунке 4 показано влияние объемной доли наночастиц графита на трение -снижающее свойство.В случае 0% объемной доли это был процесс смазки исключительно растительным маслом. Как показано на рисунке 4, увеличение объемной доли наночастиц графита привело к снижению среднего коэффициента трения, независимо от размера частиц и нормальной силы. Это может быть связано с тем, что на контактные поверхности может попасть больше наночастиц графита. При той же объемной доле наножидкости на основе растительного масла графит-LB2000 с наночастицами графита размером 35 нм показали более низкий средний коэффициент трения, чем наножидкости на основе растительного масла графит-LB2000 с наночастицами графита 80 нм.Это можно объяснить тем, что наночастицы графита небольшого размера могли легче проникать в контактные поверхности. При нормальной силе 2 и 10 Н максимальное снижение среднего коэффициента трения по сравнению с чистым маслом на растительной основе LB2000 составило 53,23% и 20% соответственно, что может быть получено с использованием наножидкости графит-LB2000 с наночастицами графита размером 35 нм с объемом фракция 0,25%. Из рисунка 4 также видно, что в случае масла LB2000 на растительной основе с наночастицами графита или без них, увеличение нормальной силы привело к увеличению среднего коэффициента трения.


(а) N
(б) N
(а) N
(б) N
3.2. Влияние наночастиц графита на способность масла на растительной основе к снижению износа

На рисунке 5 показано влияние объемной доли наночастиц графита на объем износа диска. Как показано на рисунке 5, с увеличением объемной доли наночастиц графита объем износа диска уменьшался независимо от размера частиц и нормальной силы. Более того, при одинаковой объемной доле, чем меньше размер наночастиц графита, тем меньше объем износа.При нормальном усилии 2 и 10 Н максимальное уменьшение объема износа диска по сравнению с чистым маслом на растительной основе LB2000 составило 9,61% и 11,44% соответственно, что может быть достигнуто с использованием наножидкостей графит-LB2000 с наночастицами графита размером 35 нм с объемная доля 0,25%. Это предполагает, что добавление наночастиц графита может улучшить способность масла LB2000 к снижению износа даже при высокой нормальной силе.


(а) N
(б) N
(а) N
(б) N
3.3. Анализ поверхности

На рис. 6 представлены морфологии следов износа дисков с помощью FE-SEM для различных условий смазки. Из рисунка 6 видно, что рубцы износа в условиях сухого трения характеризовались явными задировами и глубокими бороздами (рисунки 6 (а) и 6 (b)). Применение масла на растительной основе LB2000 с наночастицами графита или без них дает более гладкие рубцы от износа, чем при сухом трении, особенно при использовании масла на растительной основе LB2000, содержащего наночастицы графита (Рисунки 6 (c) –6 (h)).Кроме того, бороздки на поверхности шрамов износа были более мелкими и тонкими в случае масла на растительной основе LB2000, содержащего наночастицы графита, чем в случае чистого масла на основе растительного LB2000, как показано на рисунках 6 (c) –6 (h).

3.4. Механизм смазки наночастиц графита как присадки к маслам на растительной основе

На рисунке 7 показана трибологическая модель наночастиц как присадки к смазочным материалам на масляной основе. Как показано на рисунке 7 (а), контактные поверхности не могут быть абсолютно гладкими.Кроме того, контактная часть состоит из большого количества выпуклых и вогнутых частей. Некоторые выпуклые части контактируют друг с другом между поверхностями трения. Хотя нагрузка на контактные поверхности мала, из-за того, что площадь поверхности выпуклых частей мала, выпуклые части свариваются вместе из-за частичного высокого давления, что вызывает трение и износ. Как показано на рисунке 7 (b), когда определенное количество наночастиц добавляется в чистое масло в качестве добавки, с одной стороны, наночастицы могут проникать в вогнутую поверхность трения и эффективно исправлять поврежденное положение поверхности трения, а с другой стороны. наночастицы могут осаждаться на трущейся поверхности, которая разделяет контактирующие поверхности.

Смазочный механизм наночастиц графита в качестве присадки к маслу на растительной основе LB2000 может быть подтвержден результатами FE-SEM и EDS. Как показано на рисунке 8 (а), поскольку наночастицы графита обладают небольшим размером и высокой поверхностной энергией, они могут стабильно адсорбироваться на трущихся поверхностях, смазанных растительным маслом LB2000, что подразумевает, что наночастицы графита могут образовывать пленку физического осаждения на трущихся поверхностях. Спектры EDS поверхности рубца износа, смазанного маслом на растительной основе LB2000 с наночастицами графита, показали сильную характеристическую спектральную линию C (Рисунок 8 (b)).Это указывало на то, что наночастицы графита переносились на контактные поверхности для смазки пар трения.


4. Выводы

На основании исследования трибологических свойств наночастиц графита в качестве присадки к маслу на растительной основе LB2000 можно сделать следующие выводы: (1) Наночастицы графита могут значительно улучшить снижающие трение и противоизносные свойства чистое масло на растительной основе. Увеличение объемной доли наночастиц графита привело к снижению коэффициента трения и объема износа диска.Кроме того, при той же объемной доле наночастицы графита с меньшим размером частиц оказались более эффективными в снижении коэффициента трения и объема износа диска. (2) Добавление наночастиц графита в масло на растительной основе LB2000 сделало морфологию шрамов от износа более гладкими. Кроме того, бороздки на поверхности рубцов износа были более мелкими и тонкими в случае масла на растительной основе LB2000 с наночастицами графита, чем в случае смазки на основе чистого масла LB2000 на растительной основе.(3) Механизм смазки наночастиц графита в качестве присадки к маслу на растительной основе заключался в том, что наночастицы графита могли образовывать пленку физического осаждения на поверхностях трения из-за небольшого размера и высокой поверхностной энергии, что, как следствие, приводило к снижению коэффициента трения и объема износа.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Выражение признательности

Авторы выражают признательность за финансовую поддержку этого исследования Национальному фонду естественных наук Китая в соответствии с Контрактом No.51205177, Фонд естественных наук провинции Цзянсу по контракту № BK2012277, Программа естественных наук для фундаментальных исследований провинции Цзянсу по контракту № 08KJB460002, Qing Lan Project и Исследовательский фонд DML-HYIT (HGDML-0901).

Графит — Энергетическое образование

Графит — это минерал, состоящий из уложенных друг на друга листов атомов углерода с гексагональной кристаллической структурой. Это наиболее стабильная форма чистого углерода при стандартных условиях. Графит очень мягкий, имеет низкий удельный вес, относительно нереактивен и обладает высокой электрической и теплопроводностью. [2]

Графит естественным образом встречается в магматических и метаморфических породах, где высокие температуры и давления сжимают углерод в графит. Графит также можно получить синтетически, нагревая материалы с высоким содержанием углерода (например, нефтяной кокс или каменноугольный пек). Богатый углеродом материал нагревается до 2500-3000 градусов по Цельсию, что достаточно для того, чтобы «очистить» материал от загрязнений, позволяя углю образовывать свои шестиугольные листы. [3]

Фигура 2.Кристаллические структуры алмаза и графита. Графен будет одним слоем кристаллической структуры графита. [4]

Графит чрезвычайно мягкий и распадается на тонкие гибкие чешуйки, которые легко скользят друг по другу, создавая ощущение жирности. Благодаря этому графит является хорошей «сухой» смазкой и может использоваться там, где влажные смазочные материалы (например, смазочное масло) не могут. [2]

Углерод имеет несколько других аллотропов или форм, которые встречаются в природе, каждая со своей собственной кристаллической структурой (рис. 2).Одна из форм — графен, который представляет собой один слой атомов углерода в гексагональном узоре. [5] Еще одним известным аллотропом углерода являются алмазы. Хотя алмазы также состоят из чистого углерода, они практически полностью отличаются по своим физическим свойствам. [6]

использует

Графит используется во многих областях, где требуются высокие температуры и материал, который не плавится и не распадается. Графит используется для изготовления тиглей для сталелитейной промышленности. [2] Графит также используется в качестве замедлителя нейтронов в некоторых ядерных реакторах, таких как советский РБМК, из-за его способности замедлять быстро движущиеся нейтроны. [7]

Другие распространенные применения графита включают: [7]

  • Грифель
  • Смазка
  • Электроды в батареях
  • Тормозные накладки для большегрузных автомобилей

Для дополнительной информации

Список литературы

  1. ↑ Wikimedia Commons.(28 ноября 2018 г.) «GraITE» [онлайн], доступно: https://en.wikipedia.org/wiki/Graphite#/media/File:Graphite-233436.jpg
  2. 2,0 2,1 2,2 Коалиция по образованию в области полезных ископаемых. (Проверено 20 сентября 2015 г.). Graphite [Online], доступно: https://www.mineralseducationcoalition.org/minerals/graphite
  3. ↑ Кинг, Х. (28 ноября 2018 г.) «Графит» [Online]. Доступно: https://geology.com/minerals/graphite.shtml
  4. ↑ WikiMedia Commons.(Проверено 28 ноября 2018 г.). Файл: Diamond and graphite2.jpg [Онлайн], Доступно: https://en.wikipedia.org/wiki/Allotropes_of_carbon#/media/File:Diamond_and_graphite2.jpg
  5. ↑ Graphenea. (Проверено 20 сентября 2015 г.). Graphene & Graphite [Online], доступно: http://www.graphenea.com/pages/graphene-graphite#.Vf8hy_lViko
  6. ↑ Minerals.net. (Проверено 20 сентября 2015 г.). Минеральный графит [Онлайн], доступно: http://www.minerals.net/mineral/graphite.aspx
  7. 7,0 7,1 П. Дутта. (Проверено 20 сентября 2015 г.). Каковы основные свойства и применение графита? [Online], доступно: http://www.preservearticles.com/201012291918/properties-and-uses-of-graphite.html

Графит | Коалиция по образованию в области полезных ископаемых