Wat zijn droge smeermiddelen?
Droge smeermiddelen zijn vaste chemische verbindingen, meestal in de vorm van een poeder of filmcoating, die worden gebruikt om wrijving tussen bewegende delen te verminderen. De drie meest populaire soorten verbindingen die worden gebruikt voor droge smeermiddelen vanaf 2011 zijn grafiet, c; molybdeen disulfide, Mos 2 ; en polytetrafluorethyleen, (C 2 f 4 ) n . Andere soorten vaste smeermiddelen die vaak worden gebruikt, zijn boornitride, BN en wolfraamdisulfide, WS 2 . De voordelen die droge smeermiddelen bieden ten opzichte van standaard smeermiddelen gemaakt van petroleumproducten zoals vet en oliën omvatten de mogelijkheid om een aanzienlijk hogere temperatuur te weerstaan zonder te lijden thermisch afbraak, evenals het handelen van een dunnere wrijvingsbarrières en hanteren hoge drukken. Typische bedrijfstemperaturen voor droge smeermiddelen variëren tot 662 ° Fahrenheit (350 ° Celsius).
Het type droog smeermiddel dat wordt gekozen hangt af van de specifieke toepassing. Molybdeen disulfide, voor instaNCE, kan een warmteniveau weerstaan tot 2.012 ° Fahrenheit (1.100 ° Celsius), en sommige droge smeermiddelen kunnen koude temperaturen in het cryogene bereik weerstaan die gassen zouden vloeien zoals stikstof. Wanneer droge smeermiddelen worden aangebracht als dunne films, worden ze vaak gebruikt om kogellagers te coaten en is de coating zelf duurzaam op een dikteniveau van slechts 0,0001 tot 0,003 inch (0,00254 tot 0,0762 millimeter). Andere extreme omstandigheden die sommige droge smeermiddelen kunnen weerstaan, zijn onder meer drukken van 250.000 pond per vierkante inch (17,237 bar) in een totale vacuümomgeving waar vaak vloeibare zuurstofopslag wordt gedaan.
Het belangrijkste kenmerk van deze chemicaliën die hen hun ongelooflijke vermogen geven om wrijvingsniveaus te verlagen, is wat bekend staat als hun lamellaire structuur. Dit betekent dat de deeltjes in het smeermiddel een reeks overlappende lamellen of parallelle lagen vormen, op moleculaire schaal. Deze lAyers glijden tegen elkaar af en voorkomen dat de twee oppervlakken die de droge smeermiddelen scheiden van direct contact, zelfs onder extreme omstandigheden. Verschillende verschillende verbindingen zijn getest op hun lamellaire vermogen en een voorbeeld van een droge filmsmeermiddel dat al vele jaren wordt gebruikt, afgezien van eenvoudig grafiet, is talk of hydrous magnesiumsilicaat, mg 3 (Si 4 o (oh) (oh)
De vier belangrijkste toepassingen waarvoor droge smeermiddelen worden gebruikt, omvatten allemaal extreme omstandigheden, zoals zeer hoge contactdrukken en hoge temperaturen. Onder dergelijke omstandigheden zullen grafiet en MOS 2 overleven, terwijl vloeibare petroleumsmeermiddelen dat niet zullen doen. Droge smeermiddelen worden ook voornamelijk gebruikt in machines waar er heen en weer bewegende beweging is, die vloeibare smeermiddelen uit het belangrijkste contactpunt zou persen. Keramiek is het andere gebied waar vaste smeermiddelen speciaal gebruiken, omdat ze kunnen worden aangepast om de gewenste chemische reacties te hebben wide delen die ze beschermen.
Twee nieuwe verbindingen die ook worden gebruikt vanaf 2011 omvatten calciumfluoride, CAF 2 en ceriumfluoride, CEF 3 . Deze verbindingen zijn niet zo gebruikelijk vanwege de kosten die daaraan zijn gekoppeld. Ceriumfluoride is hier een voorbeeld van, omdat cerium zelf een zeldzaam aardmetaal is en dergelijke metalen als regel bekend zijn als redelijk giftige stoffen. Er is echter weinig directe tests van toxiciteit voor CEF 3 gedaan vanaf 2011, vanwege de moeilijkheid bij het verkrijgen van voldoende steekproefhoeveelheden voor analyse.