Vad är torra smörjmedel?
Torra smörjmedel är fasta kemiska föreningar, vanligtvis i form av antingen en pulver eller filmbeläggning, som används för att minska friktionen mellan rörliga delar.De tre mest populära typerna av föreningar som används för torra smörjmedel från och med 2011 är grafit, C;molybden disulfide, MOS 2 ;och polytetrafluoroetylen, (C 2 F 4 ) n .Andra typer av fasta smörjmedel som vanligtvis används inkluderar bornitrid, Bn och volframdisulfid, Ws 2 .De fördelar som torra smörjmedel erbjuder jämfört med standardsmörjmedel tillverkade av petroleumprodukter som fett och oljor inkluderar förmågan att motstå betydligt högre temperatur utan att drabbas av termisk nedbrytning, samt agera så mycket tunnare friktionsbarriärer och hantera höga tryck.Typiska driftstemperaturer för torra smörjmedel sträcker sig upp till 662 deg;Fahrenheit (350 deg; Celsius).
Den typ av torr smörjmedel som väljs beror på den specifika applikationen.Molybden disulfide kan till exempel tåla en värmenivå upp till 2 012 deg;Fahrenheit (1 100 deg; Celsius), och vissa torra smörjmedel tål kalla temperaturer i det kryogena området som skulle flytande gaser som kväve.När torra smörjmedel appliceras som tunna filmer, används de ofta för att belägga kullager och själva beläggningen är hållbar vid en tjockleksnivå på endast 0,0001 till 0,003 tum (0,00254 till 0,0762 millimeter).Andra extrema förhållanden som vissa torra smörjmedel kan tåla inkludera tryck på 250 000 pund per kvadrat tum (17 237 bar) i en total vakuummiljö där flytande syreförvaring ofta görs.
Huvudfunktionen i dessa kemikalier som ger dem deras otroliga förmåga att minskaFriktionsnivåer är det som kallas deras lamellstruktur.Detta innebär att partiklarna i smörjmedlet bildar en serie överlappande lamellor, eller parallella skikt, i molekylskalan.Dessa lager glider mot varandra och förhindrar de två ytorna som de torra smörjmedlen skiljer sig från att komma i direktkontakt, även under extrema förhållanden.Flera olika föreningar har testats för sin lamellära förmåga, och ett exempel på ett torrt filmsmörjmedel som har använts i många år, bortsett från enkel grafit, är talk eller hydisk magnesiumsilikat, Mg 3 (Si 4 O 10 ) (OH) 2 .
De fyra huvudsakliga tillämpningarna för vilka torra smörjmedel används involverar alla extrema förhållanden, såsom mycket höga kontakttryck och höga temperaturer.Under sådana förhållanden kommer grafit och MOS 2 att överleva, medan flytande petroleumsmörjmedel inte kommer att göra det.Torra smörjmedel används också främst i maskiner där det finns fram- och återgående rörelse, vilket skulle pressa flytande smörjmedel ur kontaktpunkten.Keramik är det andra området där fasta smörjmedel har en speciell användning, eftersom de kan anpassas för att ha önskade kemiska reaktioner med de delar som de skyddar.
Två nya föreningar som också används från och med 2011 inkluderar kalciumfluorid, Caf 2 och ceriumfluorid, CEF 3 .Dessa föreningar är inte lika vanliga på grund av de kostnader som är förknippade med dem.Ceriumfluorid är ett exempel på detta, eftersom cerium själv är en sällsynt jordartsmetall, och sådana metaller som regel är kända för att vara ganska giftiga ämnen.Little Direct Testing of Toxicity for CEF 3 har gjorts från och med 2011, på grund av svårigheten att få tillräckliga provmängder för analys.