Энергетические подходы применяются при количественном описании тех или иных физических свойств кристаллов. Они дают возможность целенаправленного выбора тех энергетических параметров, которые обеспечивают наиболее достоверные зависимости по оценке того или иного свойства кристалла.
Энергоплотность
Среди обширного комплекса технологических свойств минералов менее других наукой изучены их триботехнические свойства. Целью исследования было показать, что последние, как и прочностные, термические и другие свойства, так или иначе связаны с энергетикой минералов и, в частности, с их энергоплотностью, а общая триботехническая оценка ММТ должна производиться по трем основным критериям: энергоплотности, активности к водороду и взаимодействию с водой.
модификаторов трения
Геоэнергетические основы использования минералов в качестве
Дополнительно, сильный разогрев узла трения при больших нагрузках может «гаситься» эндотермической реакцией разложения находящихся в зоне трения сложных минеральных композиций, что приводит к механической и энергетической стабилизации, способствуя увеличению ресурса.
Согласно выводам академика РАН Н.П. Юшкина, нано- и тонкодисперсные материалы продуктов разложения силиката (в значительной степени аморфезированные) заполняют микропоры, микротрещины, различного рода дефекты, вакансии и др. на поверхностях узла трения, что также приводит к их упрочнению. Следует обратить внимание на существенную разницу в относительной твёрдости новообразованных минеральных фаз около 6-7 по Моосу и материалами узла трения стали 4-5 по Моосу.
В таблице показан износ наиболее твердой детали узла трения стали при использовании в смазках серпентинитовых ММТ.
В результате взаимодействия всех нанокомпонентов композиции на поверхности трения образуется минеральная плёнка из более энергоплотных минеральных соединений, то есть представляющая более твёрдые и прочные фазы по сравнению с исходными минералами. Такая пленка обладает и более сильными атомными связями, что кроме снижения коэффициента трения и упрочнения поверхности в 1,3-1,5 раза делает её крайне устойчивой при работе на истирание и, соответственно, предотвращает задиры поверхностей.
В процессе разложения тонкодисперсные частицы композиционного материала, агрегатированные из разных химических элементов, преобразуются в наночастицы новых химических элементов, которые, взаимодействуя между собой, частично или полностью также преобразуются в новые химические элементы и образуют новые связи.
Использование слоистых силикатов особенно эффективно в узлах трения с максимальными нагрузками, отличающихся высокими температурами и давлением. Так при температуре 600-700`C при термическом разложении силикатов мы получаем тонкодисперсный форстерит Mg2SiO4 и кремнезём SiO4, или форстерит и энстатит MgSiO3. При температуре 850`C на поверхности трения образуется амфибол Mg7[Si8O22](OH)2 и периклаз MgO, далее при температуре 950`C получаем форстерит 60%, клиноэнстатит 8% , Fe-регнудит 1% , гематит 17% , периклаз 13%, коэсит 1%, а выделяющаяся при этом вода является средой катализатором.
Наличие включений маршаллитов обуславливает (стимулирует) адгезиозное взаимодействие силикатного модификатора с металлической поверхностью узла трения, способствуя образованию антифрикционных плёночных зеркал скольжения. Кроме того, маршаллиты также адсорбируют водород, но уже связанный с механизмом Fe3+. График демонстрирует эффект применения серпентинитовых ММТ в смазке солидола, заключающийся в значительном (почти двукратном при применении серпентинита «Б») снижении коэффициента трения.
Процессы, происходящие при контакте трибоструктур с поверхностями трения, представляют собой взаимодействие возникающих и имеющихся на поверхностях трения оборванных атомных связей с активными связями элементов композиции ТСК-СМ, изначально представленных тонкодисперсными базовыми частицами слоистого силиката размерностью 0,5-20 мкм с тонкими, от 10 до 500 нанометров, включениями маршаллитов. В силикате имеющиеся силоксановые (мостиковые) связи Si?O?Si, вследствие высокотехнологичного тонкодисперсного измельчения разрываются таким образом, чтобы число нескомпенсированных оборванных связей было как можно большим. Связи Si-O- и Si-O` являются активными акцепторами водорода H+ или H`. При их взаимодействии образуются скомпенсированные силанольные группы Si-OH. Таким образом, вводя в смазку тонкоизмельчённый слоистый силикат, обладающий большой удельной поверхностью и большим числом оборванных силоксановых связей, мы создаём за их счёт условия для связывания находящегося в зоне трения активного водорода, то есть препятствуем его взаимодействию с металлом и предотвращаем водородный износ последнего.
поверхностями трения
Общие принципы взаимодействия ТСК-СМ с
На сайте
предпринимательства на рынке минерального сырья для трибосопряжений
Информационный центр
поверхностями трения
Антифрикционные присадки: принципы взаимодействия ТСК-СМ с
Комментариев нет:
Отправить комментарий