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 Disulfuro, MOS 2 ; e politetrafluoroetilene, (c 2 f 4 ) n . Altri tipi di lubrificanti solidi comunemente usati includono il nitruro di boro, BN e il 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 ° Fahrenheit (350 ° Celsius).
Il tipo di lubrificante a secco che viene scelto dipende dall'applicazione specifica. Disolfuro di molibdeno, per instaNCE, può resistere a un livello di calore fino a 2.012 ° Fahrenheit (1.100 ° Celsius) e alcuni lubrificanti a secco possono resistere a temperature fredde nell'intervallo criogenico che litiga 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 ridurre i livelli di attrito è 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 lGli Ayers scivolano l'uno contro l'altro impedendo le 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 abilità lamellare e un esempio di lubrificante a secco che è stato usato per molti anni, a parte la grafite semplice, è il talco o il silicato di magnesio idro, Mg 3 (Si 4 o 10 ) (OH) /sub>.
Le quattro applicazioni principali per le quali vengono utilizzati i lubrificanti a secco comportano tutte condizioni estreme, come pressioni di contatto molto elevate e alte temperature. In tali condizioni, la grafite e MOS 2 sopravviveranno, mentre i lubrificanti del 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, poiché possono essere personalizzati per avere reazioni chimiche desiderate WiLe parti che stanno proteggendo.
Due nuovi composti utilizzati anche a partire dal 2011 includono 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.