Слоистые добавки-модификаторы

comment gagner à la roulette à chaque fois. .

Следующую группу препаратов можно объединить понятием «слоистые добавки», которые также часто называют модификаторами. Препараты, отнесенные к данной группе, в основном включают в свой состав элементы с низким усилием сдвига между слоями, например дисульфиды молибдена (МоS2), вольфрама (WS2), тантала (TaS2) и ниобия (NbS2), диселениты молибдена (МоSе2), титана (TiSе2) и ниобия (NbSе2), трисульфид молибдена (МоS3), графит ©, нитрид бора (BN — «белый графит») и некоторые другие.
Слово «графит» происходит от греческого корня «графо» — пишу, так как он издавна применялся для изготовления грифелей карандашей. Примерно с XV века графит начал применяться для изготовления тиглей. В XVI веке началась добыча графита в Англии, где он стал использоваться как карандашные грифели взамен свинцовых. В связи с этим его вначале даже называли «плюмбаго» (от латинского «плюмбум» — свинец). Интересно и то, что его долгое время совсем не отличали от другого твердосмазочного материала — молибденита (по — гречески «молибдос»). Древние греки обычно путали молибденит с графитом, а иногда и со свинцом.
Рассмотрим механизм восстановительного, в основном антифрикционного и противоизносного, действия слоистых добавок, на примере химического строения графита и дисульфида молибдена, который, в общем, аналогичен и для других материалов подобной структуры.
Графит находит широкое применение в самых разнообразных сферах человеческой деятельности — от изготовления карандашных грифелей до блоков замедления нейтронов в ядерных реакторах. Атомы углерода в кристаллической структуре графита связаны между собой прочными ковалентными связями и формируют шестиугольные кольца, образующие, в свою очередь, прочную и стабильную сетку, похожую на пчелиные соты. Сетки располагаются друг над другом слоями. Расстояние между атомами, расположенными в вершинах правильных шестиугольников, равно 0,142 нм, между слоями — 0,335 нм. Слои слабо связаны между собой (рис. 12). Такая структура — прочные слои углерода, слабо связанные между собой, определяет специфические свойства графита: низкую твёрдость и способность легко расслаиваться на мельчайшие чешуйки, что обусловило его применение в различных смазочных материалах в качестве противозадирного и противоизносного материала.
Приведенная модель не является полной, так как некоторые факты не позволяют полностью описать механизм смазочного (защитного) действия графита только слоистой структурой. Например, при применении графита в сухом воздухе сила трения выше, чем во влажном, в атмосфере азота существенно выше, чем на воздухе (причем в сухом азоте выше, чем во влажном), а в восстановительной среде смеси газов вообще не обладает хорошей смазочной способностью. Таким образом, наличие пленки влаги или окисных пленок на поверхностях трения является необходимым условием для проявления графитом своих максимальных смазочных свойств.
В настоящее время, ультрадисперсный графит входит в состав практически всех смазочных материалов, выпускаемых бельгийской компанией Marly под маркой Black gold, технологического партнера гонок «Формулы-1», «Форд», «Рено» и ряда российских автосоревнований. Например, 100 %-ное синтетическое моторное масло Blaсk gold bio carat специально разработано для использования в автоспорте. Оно содержит уникальную коллоидную смазку, основанную на графите, а также до 65 % эстеров, благодаря чему значительно снижается трение и износ трущихся соединений, увеличивается мощность двигателя и снижается расход топлива.
Кристаллическая решетка дисульфида молибдена схематично подобна решетке графита: между атомами молибдена и серы имеются достаточно сильные связи, в то время как расстояние между слоями серы много больше и связи слабее. Благодаря этому дисульфид молибдена может надежно работать при отрицательных температурах (до —50 °C), а также в вакууме. Однако при температуре 538 °C молибденит превращается в триоксид, являющийся абразивным материалом.
История одной из наиболее известных фирм мира, немецкой «Liqui Moly GmbH», как раз тесно связана с этим химическим соединением. Даже название фирмы является производным от Liqui (сокр.) — жидкость и Moly (сокр.) — молибден.
Однажды в одном из магазинчиков армии США, базировавшейся в Германии после окончания второй мировой войны, немца Ханса Хенле заинтересовал жестяной «бутылек», продававшейся под торговой маркой «Liqui Мoly». Этот пузырек содержал специальную жидкую смесь для добавки в моторное масло, которая должна была защищать двигатель самолета от повреждений в случае внезапной потери масла. Основой этой смеси являлся дисперсионный порошок темно — серого цвета — дисульфид молибдена (MoS2), который и придавал продукту эти удивительные защитно — смазывающие свойства. При поражении масляного бака или утечки масла дисульфид молибдена какое‑то время «смазывал» и защищал двигатель самолета, позволяя пилотам благополучно приземлять свои поврежденные машины.
В 1955 году Ханс Хенле выкупил права на торговую марку «Liqui Мoly» и патент на вещество «Дисульфид молибдена». В марте 1957 года была основана компания «Liqui Moly GmbH», которая начала выпуск своей собственной присадки в моторное масло (Oil‑Additiv), называвшейся тогда «Kfz 1», и по сей день представленной в фирменном ассортименте.
Дисульфид молибдена стал составной частью различных продуктов фирмы: Kfz 1 (Масляная присадка), Kfz 2 (Присадка в трансмиссионное масло), Kfz 3 (Универсальная смазка) и Kfz 4 (Монтажная паста). Продукты компании, содержащие различные соединения дисульфида молибдена, и сейчас занимают одно из ведущих мест в линейке продукции ставшей всемирно известной фирмы.
Наиболее известны специальные молибденсодержащие смазки для высоких механических и термических нагрузок в шарнирах карданов и равных угловых скоростей. Так, многоцелевая смазка Molybden эффективна при действии ударных нагрузок, устойчива к окислению и, что наиболее важно, способна защищать смазываемые детали от коррозии даже в случае попадания в смазку воды.
Достаточно известно на рынке моторное масло MANNOL Molibden немецкой фирмы SCT GmBH, содержащее дисульфид молибдена и широко представленное в сети магазинов России, реализующих смазочные материалы.
Нитрид бора (BN) — таков состав вещества, которое иногда называют «белым графитом». Его получают, прокаливая технический бор или окись бора в атмосфере аммиака. Это белый, похожий на тальк порошок, но сходство с тальком чисто внешнее, намного больше и глубже сходство аморфного нитрида бора с графитом. Одинаково построены кристаллические решетки, оба вещества с успехом применяют в качестве твердой высокотемпературной смазки. Известное сходство с углеродом проявляет и сам бор, а не только его соединения с азотом. Это не должно удивлять. Бор и углерод — соседи по таблице Менделеева, оба элемента — неметаллы, мало отличаются размеры их атомов и ионов. Главное следствие этого сходства — быстрое развитие химии бороводородов, которая, по мнению многих ученых, может со временем стать «новой органикой». Напомним, что просто «органика», органическая химия это, по существу, химия углеводородов и их производных.
В автохимии наиболее известны препараты, содержащие нитрид бора — «Ceramic Engine Protector» производства голландской фирмы Petromark Automotive Chemicals BV (Торговая марка — P. M. Xeramic), комбинированный препарат Z enox NV . производства бельгийской нефтехимической компании Marly SA ., слоистая добавка на эстеровой основе — «VX 500» также от бельгийской фирмы SWF s. a. / n. v ., (Торговая марка — Xenum), а также «CeraTec» немецкой фирмы Liqui Moly GmBH и др.
В ряде работ по трибологии указывается, что ряд йодистых комплексов также имеют слоистую структуру. В то же время йодистые соединения уменьшают количество и твердость нагаров на поршнях и головках цилиндров за счет перевода твердых окислов металлов под действием йода в йодиды, имеющих как раз слоистую структуру, меньшую твердость и кислотность.
Известен еще целый ряд так называемых светлых твердых добавок к смазочным материалам. В основном это соединения на основе цинка: сульфиды — ZnS, фториды — CaF, фосфаты — Zn3 (РО4) 2, оксиды — ZnO и гидрооксиды Zn (OH) 2; кальция: гидрооксид — Са(ОН) и ортофосфат — Са3 (РО4) 2, а также железа: пирофосфат — Fe2Р2О7 и некоторых др.
При работе слоистый материал заполняет (сглаживает) микронеровности поверхностей трения, вследствие чего до 50 % снижается коэффициент трения и износ обработанных поверхностей. Данные присадки (модификаторы) необходимо вводить при каждой замене масла, так как при работе двигателя на чистом масле происходит интенсивное вымывание частиц графита (дисульфида молибдена) из микронеровностей и вынос их из зоны трения.
Диаметр частиц должен превышать максимальную высоту микронеровностей (параметра шероховатости), чтобы разделять трущиеся поверхности. Поэтому в западных фирмах дисульфид молибдена и графит перемалываются в шаровых мельницах несколько суток, а затем тщательно калибруются (просеиваются).
Для стабилизации дисперсий (предотвращения их оседания в фильтрах маслосистем) слоистых материалов требуется дополнительное введение в смазочные материалы сульфонатов, алкилфенолятов, эфиров, кетонов, сополимеров этилена и пропилена, полимеризованного растительного масла, фталиевого ангидрита, танина, церизина. Все это перегружает пакет присадок базового смазочного материала.
Использование слоистых препаратов в качестве добавок, а также готовых моторных масел, содержащих слоистые составляющие, имеет ряд особенностей.
1. Применение препаратов на основе дисульфида молибдена не рекомендуется в маслах, содержащих цинк и кальций в базовом масляном пакете присадок, так как возможно их взаимодействие и выпадение в осадок.
2. Применение дисульфидмолибденовых присадок, а также многих других ремонтно — восстановительных препаратов значительно увеличивают сульфатную зольность моторных масел, превышая допустимые нормы.
3. Ряд частиц, введенных в СМ в виде добавок (взвесей), например, слоистых добавок (как, кстати, реметаллизантов и геомодификаторов), могут быть центрифугированы фильтрами тонкой очистки (центрифугами) и коленчатым валом, что грозит забиванием каналов коленчатого вала.
4. Добавки, масла и смазки этого класса (Black gold, MANNOL Molibden, Motor Protect, Getriebeoil Additiv, Molybden и др.) имеют черный или темно — серый цвет из‑за содержания в них графита или дисульфида молибдена, что является их отличительной особенностью. В то же время, использование таких масел визуально «маскирует» (не позволяет правильно оценить) качество очистки систем двигателя перед сменой масла с одной стороны, а с другой — интенсивность старения моторного масла в период его эксплуатации.
Цвет нефтепродукта — оценивают в единицах ЦНТ на колориметре визуальным путем, сравнивая с цветными светофильтрами, каждый из которых имеет номер, соответствующий единице цветности. Если цвет нефтепродукта более 8,0 единиц ЦНТ, то готовят раствор из 15 мл нефтепродукта в 85 мл растворителя.
5. Применять дополнительные РВП наиболее целесообразно для двигателей с большим пробегом и сниженными технико — экономическими показателями. Однако именно в этих случаях возможно попадание в моторное масло топлива и прорыв отработавших газов в картер через изношенную или накоксованную цилиндропоршневую группу, что приводит к интенсивному окислению масла и резкому нарушению стабильности базового пакета присадок.
6. Как известно, при эксплуатации автомобиля в зимний период, и особенно при длительном простое, в цилиндрах двигателя, а также в топливном баке (тем более, если оставить его на зимовку полупустым) скапливается водяной конденсат. Под воздействием кислорода происходит распад дисульфида молибдена, а попадающая влага способствует образованию серной кислоты и возникновению «стоп — эффекта» (заклиниванию узла), описанного в середине прошлого века отечественным классиком трибологии профессором И. В. Крагельским.
7. При разрушении (разрыве) пыльника на ШРУС он выходит из строя не только вследствие попадания внутрь абразива (грязи), а также и потому, что продукты окисления дисульфида молибдена состоят из окиси молибдена (MoO3), обладающей высокой абразивной способностью, и серы — коррозионно — активного компонента.
8. Наиболее эффективно и целесообразно применение смазочных материалов на основе дисульфида молибдена, графита, нитрида бора и других слоистых модификаторов трения в трансмиссионных маслах и консистентных смазках, где опасность деструкции (разложения), выпадения в осадок и засорения фильтров не столь актуальна.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.