Co to są suche smary?

Suche smary to stałe związki chemiczne, zwykle w postaci powłoki proszkowej lub warstwowej, które są używane do zmniejszenia tarcia między ruchomymi częściami.Trzy najpopularniejsze rodzaje związków, które są używane do suchych smarów od 2011 roku, to grafit, C;Disiarczek molibdenu, MOS 2 ;i politetrafluoroetylen, (c 2 f 4 ) n .Inne rodzaje stałych środków smarowych to azotek boru, BN i disiarczka wolframu, WS 2 .Zalety, które suche smary oferują w stosunku do standardowych smarów wykonanych z produktów naftowych, takich jak smar i oleje, obejmują zdolność do wytrzymania znacznie wyższej temperatury bez cierpienia rozpadu termicznego, a także działają tak, jak znacznie cieńsze bariery tarcia i wysokie ciśnienia.Typowe temperatury robocze dla suchych środków smarnych wahają się do 662 i deg;Fahrenheit (350 i deg; celsjusz).

Rodzaj wybranego suchego smaru zależy od konkretnego zastosowania.Na przykład disiarczde Molybdenum może wytrzymać poziom ciepła do 2 012 i deg;Fahrenheit (1100 i deg; celsjusz), a niektóre suche smary mogą wytrzymać niskie temperatury w zakresie kriogenicznym, które zlikwidować gazy, takie jak azot.Gdy suche smary są nakładane jako cienkie folie, są one często używane do pokrycia łożysk kulowych, a sama powłoka jest trwała na poziomie grubości zaledwie 0,0001 do 0,003 cala (0,00254 do 0,0762 milimetra).Inne ekstremalne warunki, w których niektóre suche smary mogą wytrzymać, obejmują ciśnienie 250 000 funtów na cal kwadratowy (17 237 barów) w całkowitym środowisku próżniowym, w którym często wykonuje się magazynowanie cieczy.Poziomy tarcia są tak zwane ich strukturą lamalerską.Oznacza to, że cząsteczki w smaru tworzą serię nakładających się lamów lub warstw równoległych w skali molekularnej.Warstwy te ślizgają się o siebie, zapobiegając dwóch powierzchni, które suche smary oddzielają się od bezpośredniego kontaktu, nawet w ekstremalnych warunkach.Przetestowano kilka różnych związków pod kątem ich zdolności lamellarnej, a jednym z przykładów suchego smaru, który był używany od wielu lat, oprócz prostego grafitu, jest talk lub nawodnia krzemian magnezu, mg

3

(Si 4 o 10 ) (OH) 2 . Cztery główne zastosowania, dla których stosowane są suche smary, obejmują ekstremalne warunki, takie jak bardzo wysokie ciśnienia kontaktowe i wysokie temperatury.W takich warunkach grafit i MOS

2

będą przetrwać, podczas gdy ciekłe smary ropy naftowej nie będą.Suche smary są również stosowane przede wszystkim w maszynach, w których występuje ruch wzajemny, który wyciskałby ciekłe smary z głównego punktu styku.Ceramika to drugi obszar, w którym stałe smary mają specjalne zastosowanie, ponieważ można je dostosować do pożądanych reakcji chemicznych z częściami, które chronią. Dwa nowe związki są również stosowane od 2011 roku, obejmują fluork wapnia, CAF

2

i fluor cerium, CEF 3 .Związki te nie są tak powszechne ze względu na koszt związany z nimi.Fluor cerium jest tego przykładem, ponieważ sam Cerium jest metalem ziem rzadkich, a takie metale z reguły są dość toksyczne substancje.Niewielkie bezpośrednie testowanie toksyczności dla CEF 3 przeprowadzono jednak od 2011 r. Ze względu na trudność w uzyskaniu wystarczających ilości próbki do analizy.