Cosa sono i lubrificanti secchi?
I lubrificanti secchi sono composti chimici solidi, di solito sotto forma di un rivestimento in polvere o film, che vengono utilizzati per ridurre l'attrito tra le parti in movimento.I tre tipi più popolari di composti utilizzati per i lubrificanti a secco a partire dal 2011 sono la grafite, C;molibdeno disolfuro, MOS 2 ;e politetrafluoroetilene, (c 2 f 4 ) n .Altri tipi di lubrificanti solidi comunemente usati includono il nitruro di boro, BN e disolfuro di tungsteno, WS 2 .I vantaggi che i lubrificanti a secco offrono su lubrificanti standard realizzati con prodotti petroliferi come grasso e oli comprendono la capacità di resistere a temperature significativamente più elevate senza soffrire di guasti termici, oltre a agire come barriere di attrito più sottili e gestire elevate pressioni.Le temperature operative tipiche per i lubrificanti a secco vanno fino a 662 e deg;Fahrenheit (350 deg; Celsius).
Il tipo di lubrificante secco che viene scelto dipende dall'applicazione specifica.Il disolfuro di molibdeno, ad esempio, può resistere a un livello di calore fino a 2.012 e deg;Fahrenheit (1.100 deg; Celsius) e alcuni lubrificanti secchi possono resistere alle temperature fredde nell'intervallo criogenico che litigarebbe i gas come azoto.Quando i lubrificanti a secco vengono applicati come pellicole sottili, vengono spesso utilizzati per ricoprire i cuscinetti a sfere e il rivestimento stesso è durevole a un livello di spessore di soli 0,0001 a 0,003 pollici (da 0,00254 a 0,0762 millimetri).Altre condizioni estreme che alcuni lubrificanti secchi possono resistere includono pressioni di 250.000 libbre per pollice quadrato (17.237 bar) in un ambiente a vuoto totale in cui viene spesso eseguita la conservazione dell'ossigeno liquido.
La caratteristica principale di queste sostanze chimiche che dà loro la loro incredibile capacità di ridurreI livelli di attrito sono ciò che è noto come la loro struttura lamellare.Ciò significa che le particelle all'interno del lubrificante formano una serie di lamelle sovrapposte, o strati paralleli, su scala molecolare.Questi strati scivolano l'uno contro l'altro impedendo alle due superfici che i lubrificanti secchi si separano dall'entrare in contatto diretto, anche in condizioni estreme.Sono stati testati diversi composti per la loro capacità lamellare e un esempio di lubrificante a secco che è stato usato per molti anni, a parte la semplice grafite, è il talco o il silicato di magnesio idroo, Mg 3 (Si 4 O 10 ) (OH) 2 .
Le quattro applicazioni principali per le quali vengono utilizzati i lubrificanti a secco comportano tutte condizioni estreme, come pressioni di contatto molto elevate e temperature elevate.In tali condizioni, la grafite e Mos 2 sopravviveranno, mentre i lubrificanti a petrolio liquido non lo faranno.I lubrificanti a secco sono anche utilizzati principalmente in macchinari in cui vi è un movimento alternativo, che spremerebbe lubrificanti liquidi fuori dal punto di contatto principale.Le ceramiche sono l'altra area in cui i lubrificanti solidi hanno un uso speciale, in quanto possono essere personalizzati per avere reazioni chimiche desiderate con le parti che stanno proteggendo.
Utilizzati anche due nuovi composti a partire dal 2011 includono il fluoruro di calcio, CAF 2 e fluoruro di cerio, cef 3 .Questi composti non sono così comuni a causa delle spese ad essi associate.Il fluoruro di cerio ne è un esempio, poiché il cerio stesso è un metallo di terra raro, e tali metalli in regola sono noti per essere sostanze abbastanza tossiche.Piccolosi test diretti di tossicità per CEF 3 sono stati eseguiti a partire dal 2011, tuttavia, a causa della difficoltà nell'ottenere sufficienti quantità di campioni per l'analisi.