乾燥潤滑剤とは何ですか?
乾燥潤滑剤は、通常は粉体またはフィルムコーティングのいずれかの形態の固体化合物であり、可動部品間の摩擦を低減するために使用されます。 2011年現在、ドライ潤滑剤に使用されている3つの最も一般的な化合物は、グラファイトCです。 二硫化モリブデン、MoS 2 ; およびポリテトラフルオロエチレン、(C 2 F 4 ) n 。 一般的に使用される他のタイプの固体潤滑剤には、窒化ホウ素、BN、および二硫化タングステン、WS 2が含まれます。 グリースやオイルなどの石油製品で作られた標準的な潤滑剤に比べて、乾燥潤滑剤が提供する利点には、熱破壊を受けることなく非常に高い温度に耐えることができるほか、より薄い摩擦バリアとして機能し、高圧に対応することが含まれます。 乾燥潤滑剤の一般的な動作温度は、華氏662°(摂氏350°)までです。
選択される乾燥潤滑剤の種類は、特定の用途によって異なります。 たとえば、二硫化モリブデンは華氏2,012°(摂氏1,100°)までの熱レベルに耐えることができ、一部の乾燥潤滑剤は窒素などのガスを液化する低温領域の低温に耐えることができます。 乾燥潤滑剤を薄膜として塗布する場合、ボールベアリングのコーティングに使用されることが多く、コーティング自体は0.0001〜0.003インチ(0.00254〜0.0762ミリメートル)の厚さレベルで耐久性があります。 一部の乾燥潤滑剤が耐えることができるその他の極端な条件には、液体酸素の貯蔵が頻繁に行われる全真空環境での250,000ポンド/平方インチ(17,237 bar)の圧力が含まれます。
摩擦レベルを低下させる驚くべき能力を与えるこれらの化学物質の主な特徴は、層状構造として知られているものです。 これは、潤滑剤内の粒子が、分子スケールで一連の重なり合ったラメラまたは平行な層を形成することを意味します。 これらの層は互いに滑って、乾燥した潤滑剤が分離する2つの表面が、極端な条件下であっても直接接触することを防ぎます。 いくつかの異なる化合物のラメラ能力がテストされており、長年使用されてきたドライフィルム潤滑剤の例として、単純なグラファイトの他に、タルク、または含水ケイ酸マグネシウムMg 3 (Si 4 O 10 )(OH ) 2 。
乾燥潤滑剤が使用される4つの主な用途はすべて、非常に高い接触圧力や高温などの極端な条件を伴います。 このような条件下では、グラファイトとMoS 2は生き残りますが、液体石油潤滑剤は生き残りません。 乾燥潤滑剤は、主に接触点から液体潤滑剤を絞り出す往復運動がある機械でも主に使用されます。 セラミックは、固体潤滑剤が特別な用途を持つもう1つの分野です。セラミックは、保護している部品との望ましい化学反応を得るためにカスタマイズできるためです。
2011年時点で使用されている2つの新しい化合物には、フッ化カルシウムCaF 2とフッ化セリウムCeF 3が含まれます。 これらの化合物は、関連する費用のためにそれほど一般的ではありません。 セリウム自体は希土類金属であるため、フッ化セリウムはこの例であり、そのような金属は原則としてかなり有毒な物質であることが知られています。 2011年現在、CeF 3の毒性の直接テストはほとんど行われていません。これは、分析に十分なサンプル量を取得することが難しいためです。