Общие сведения о твердых смазочных материалах

Для разделения поверхностей трения деталей при их относительном движении могут применяться смазочные материалы, находящиеся в различных агрегатных состояниях. Если смазочный материал в условиях работы узла трения находится в твердом состоянии, его называют твердым смазочным материалом. Его действие, в результате которого снижается сила трения между сопрягаемыми поверхностями, их износ и риск возможных повреждений, носит название твердой смазки.

Твердые смазочные материалы в напряженных условиях эксплуатации сохраняют высокую стабильность. Они обладают хорошей стойкостью к действию экстремально высоких и низких (криогенных) температур, работоспособны в высоком вакууме и при больших удельных давлениях, химически стабильны при действии агрессивных сред и стойки к радиационному излучению. Указанные особенности предполагают широкое применение твердой смазки в тех случаях, когда использование масел, пластичных смазочных материалов, паст, дисперсий и компаундов становится неэффективным или невозможным.

Твердые смазочные материалы могут наноситься на поверхности деталей в виде порошка или тонкой смазочной пленки (антифрикционного покрытия). По своей природе и принципу действия их можно подразделить на следующие категории:

• структурные твердые смазочные материалы – неорганические вещества со слоистой структурой кристаллической решетки (графит, дисульфид молибдена, тальк, слюда, вермикулит, различные неорганические соли и др.) или с низким сопротивлением сдвигу (хлорид серебра I, хлорид меди, йодид серебра I и др.);
• твердые органические соединения – мягкие полимеры с низким коэффициентом трения (политетрафторэтилен, нейлон, полиэтилен и др.), мыла (используемые самостоятельно в готовом виде либо образующиеся на металлических поверхностях в результате взаимодействия металла с жирными кислотами), воски, некоторые пигменты;
• протекторные механические смазочные материалы – способные к упорядоченному износу мягкие металлы (индий, свинец, олово, кальций, цинк, серебро, барий и др.) или пластмассы, образующие на поверхностях трения непрерывную пленку, постепенно срабатываемую в процессе эксплуатации без износа основного материала деталей пары трения.