Смазка для болтов с дисульфидом молибдена

Время чтения: 13 мин.

В настоящее время есть как положительные отзывы автолюбителей о применении моторных масел с дисульфидом молибдена, так и отрицательные. Попытаемся разобраться, что это за вещество и как оно работает в смазочных материалах?

Все более жесткое регламентирование в отношении автомобильных выбросов и эффективности использования топлива приводит к возрастающим требованиям как к изготовителям двигателей, так и к разработчикам рецептур смазочных масел. Применение модификаторов трения, создающих антифрикционные слои в зонах нарушения масляной пленки, является одним из способов придания моторным маслам энергосберегающих свойств.

Дисульфид молибдена является классической противозадирной противоизносной присадкой в масла и смазки. Все производители моторных масел так или иначе добавляют в состав своих продуктов антифрикционные соединения — как жидкие, так и твердые: эстеры, дисульфид молибдена, керамика, графит. Механизм действия добавки MoS 2 сходен с действием графитовых добавок и основан на ее слоистой, пластинчатой структуре.

Молекулы дисульфида молибдена MoS 2 состоят из одного атома молибдена, который прочно связан с двумя атомами серы. Размеры атомов серы сопоставимы с атомами металлов, поэтому сера прочно прикрепляется к металлической поверхности трущейся детали (поршня или подшипника). Соединение серы с молибденом очень крепкое, а соединение между частицами серы в прилегающих молекулах наоборот, слабое.

При добавлении дисульфида молибдена в смазочные материалы обе трущиеся металлические поверхности покрываются защитными слоями молекул дисульфида молибдена, которые свободно скользят относительно друг друга. Таким образом, исключается непосредственный контакт металла с металлом. Значительно уменьшается трение и перегрев деталей в зонах трения, особенно при экстремальных нагрузках, и замедляется износ металлических деталей.

Дисульфид молибдена хорошо стабилизируется в моторном масле, что удерживает его во взвешенном состоянии на протяжении всего срока эксплуатации, не позволяя самопроизвольно осаждаться на поверхностях двигателя, в том числе и в гидрокомпенсаторах. Защитная пленка MoS 2 имеет ничтожно малую толщину по сравнению с рабочими зазорами двигателя, поэтому она не нарушает свободную циркуляцию масла в двигателе. Пленка формируется не бесконечно. После первого ее образования наступает равновесие, когда скорость наращивания и скорость изнашивания защитного слоя уравниваются. Это происходит только тогда, когда маслом с молибденовой присадкой пользуются постоянно, потому что только перманентное его присутствие в масляной системе поддерживает это равновесие, способствуя снижению трения и износа двигателя. При переходе на традиционное масло молибденовая пленка снашивается, а с ней пропадают все антифрикционные, противоизносные и противозадирные свойства присадки. С 2010 года моторное масло Eneos выпускается с новейшим пакетом присадок, содержащим дисульфид молибдена.

Добавление дисульфида молибдена в консистентные смазки, например, на литиевой основе, дает синергетический эффект: молекулы дисульфида создают на поверхности металла второй смазочный слой, который вступает в действие, когда обычная смазка уже не работает, например, при ударных нагрузках. В свое время такое техническое решение, как ШРУС, было реализовано благодаря введению в смазку MoS 2 .

Молибденовые присадки, кроме того, выпускаются как отдельный продукт автомобильной химии, например присадка в масло на основе молибдена (AUG), присадка в масло 5 в 1 (AUG). Область применения MoS 2 , кроме автомобильных моторных масел и смазок: благодаря высокой термостойкости, дисульфид молибдена применяют в областях, где обычные масла и смазки не могут работать из-за высоких температур, давления или использования необычных средств. Смазка на основе молибдена может служить при температурах до 400 oС. Применяется для долговременной смазки в точной механике, в виде порошкообразной смазки в процессах прокатки и волочения, в виде жидкой смазки, как добавка к пластическим массам для увеличения их плотности.

© ООО «Гиперавто»
Кашина Елена Борисовна
17.02.2011

Дисульфид молибдена MoS2

Что такое молибден

Молибден как слово, используется для описания различных химических соединений, которые содержат элемент Молибден (Мо).

Молибден металлический элемент, который имеет много уникальных характеристик как металл.
Молибден наиболее часто используется в качестве легирующей добавки в сплав и нержавеющей стали.
Добавление молибдена в сталь увеличивает её прокаливаемость, свариваемость, прочность и устойчивость к коррозии.

Хотя Молибден используется в основном в сталях он так же нашел применение в смазочных композициях.
Mo используется в следующих формах:
1) Дисульфид молибдена (MoS2)
и Растворимые соединения Mo такие как:
2) Molybdenum Dithiophosophates (MoDTP)
3) Molybdenum Dithiocarbamates (MoDTC)

1) Дисульфид молибдена (MoS2)
Первый случай использования дисульфида молибдена как смазки было в 1600-х годах, когда переселенцы использовали его для смазывания осей тележек.
Первое коммерческое использование дисульфида молибдена началось в 1920-х годах.
Необходимость улучшения смазки и смазочных материалов привело к широкому использованию дисульфида молибдена в смазочных материалов в 1940-х годах.

Читайте также:  Как учат на права

Дисульфида молибдена широко используется в смазочных композициях, для смазки зубчатых открытых передач, конвейерных цепей, дисперсии и связанные покрытия.

В смазках дисульфид молибдена в основном используется в виде порошка.
В трансмиссионных маслах, смазках цепного конвейера, и т.д. он используется в коллоидной форме суспензии

В коллоидной суспензии дисульфида молибдена частицы равномерно диспергируют и суспендируют во всей смазочной жидкости
Дисульфид молибдена бывает в трех различных размерах частиц:
— Техническая фасовка (5-7 мкм размер частиц)
— Техническая мелкая фасовка (0.7 мкм размер частиц)
— фасовка для суспензии (0.3 мкм размер частиц)
Техническая фасовка используется в составах под смазку которые используются под высокую нагрузку и скольжение, такие как открытые зубчатые передачи и подшипников открытого
типа

Техническая мелкая фасовка используется в смазках для высоко-скоростных условий, такие как вращающиеся антифрикционные подшипники.

фасовка для суспензии используется в коллоидных растворах

Как производится MoS2

Дисульфида молибдена происходит естественно из минерала молибденита.
в руде молибденита, как MoS2 присутствует в количествах от 0,01 до 0,5%.
Из 2000 фунтов руды можно получить от 4 до 6 фунтов дисульфида
Запасы в основном расположены в западных регионах Северной Америки и Южная Америка (в первую очередь в Чили)

Дисульфида молибдена добывается либо путем открытым способом в карьере или подземным методом добычи полезных ископаемых.

Руду измельчают через серию дробилок и вращающихся долот
Раздробленную руду обрабатывают водной суспензией, которая содержит различные реагенты, мазут или дизельное топливо
Мазут или дизельное топлива покрывает частицы молибденита, что делает их водоотталкивающими

Водную суспензию из молибденита и топлива помещают во флотационной камере, где смесь перемешивается с воздухом.
частицы Молибденита под напором восходящего воздуха образуют пузыри и концентрируются на поверхности суспензии, получается пена, затем пену переводят в резервуар.

Полученный концентрат, который составляет 90% молибдена обрабатывают различными кислотами для растворения любых примесей, таких как медь и другие взвеси.

Концентрат сушат, обезжиривают и очищают в различные фасовки дисульфида молибдена.
Конечный продукт содержит примерно от 98 до 99% дисульфида молибдена…

Как работает дисульфид молибдена

Дисульфида молибдена является одним из наиболее важным элементом в смазке и широко применяется в ней.
Он хорошо подходит для использования в смазках, где неблагоприятные условия, такие как высокое давление, большие ударные нагрузки и позволяет предотвратить металл-металл контакт.
Температура и давление в месте контакта металла при наличие MoS2 мгновенно образует тонкий твердый слой смазочной пленки

Эта пленка состоит из пластин, и она как структура, содержащая слои атомы молибдена зажатые между слоями атомов серы.
Слои могут скользить между собой с очень низким коэффициентом трения.
В пределах каждого слоя между Сера-молибден-сера есть крепкие узы, которые помогают предотвратить металлические поверхности от контакта друг с другом
Хорошая аналогия со стопкой игровых карт, когда при приложении горизонтальной силы к верхней карте, все остальные равномерно сдвигаются.

Слой плёнки молибдена который образуется выдерживает давление до 500’000 PSI.
Пластины молибдена заполняют и выравнивают микроскопические ямы и впадины, присутствующие в металлической поверхности.

Толщина пленки, образованной MoS2 является функцией давления и время, и ограничена максимальной толщиной в размере 1,2 мкм
Эта пленка постоянно обновляется на металлической поверхности путем перемешивания молибдена присутствующего в смазке

СВОЙСТВА ДИСУЛЬФИДА МОЛИБДЕНА
Дисульфид молибдена имеет несколько уникальных свойств, что отличает его от других твердых смазок:
1. низкий коэффициент трения (от 0,03 до 0,06)
2. тонкая плёнка формирует структуру
3. сильная адгезия к металлам
4. выдерживает огромные давления (500,000 psi)
5. Стабильность в присутствии большинства растворителей.
6. Эффективные смазывающие свойства при очень широком диапазоне рабочих температур (-375 ° до 752 ° F в воздухе и до 2000 ° F в вакууме).

Дисульфид молибдена не реагирует с большинством кислот, кроме царской водки и горячей концентрированной соляной, серная и азотной кислотами.
Дисульфид молибдена действует как природная смазка и его пленкообразующие характеристики не зависят при присутствии паров конденсируемой воды.
Дисульфида молибдена устойчив на воздухе до 700 ° F

Основной побочный продукт при окислении дисульфида молибдена является триоксида молибдена (МоO3).
Триоксида молибдена является высокотемпературной смазкой и это не абразив.
Дисульфид молибдена не абразив. Это было документировано в различных ASTM тестах на износ от различных поставщиков дисульфида молибдена
Дисульфид молибдена не будет нарастать как нагар на подшипнике или поверхности металла.

Читайте также:  Схема подключения вентилятора охлаждения газ 3110

Дисульфида молибдена образует слои только в тех поверхностях где есть сильное трение и только до максимальной пленки 1,2 мкм.
Смазки содержащие дисульфид молибдена используются в широком разнообразие применений подшипников в диапазоне высокой скорости и прецизионных подшипниках и очень большие подшипники для карьерной техники.

Смазочные агенты, которые содержат коллоидную дисперсию дисульфида молибдена не будут забивать большинство типов системы фильтрации
Размер частиц сорта дисульфида молибдена который используется в коллоидных дисперсий составляет 0,3 мкм.
Если мелкие частицы не стабильны, они образуют более крупные и выпадают в осадок.

Вариант коллоидной дисперсии дисульфида молибдена использует в трансмиссионных маслах и смазках цепи.
чтобы предотвратить осаждение во время использования, Частицы Mo покрыты слоем диспергатора, который препятствует комкованию.

Дисульфид молибдена имеет исследования в стандартном ASTM и в армии США и подтверждает защиту от коррозии.
При использовании с другими твердыми смазочными материалами, такими как графит, дисульфида молибдена хорошо работает и даёт повышение несущей способности другой твердой смазки
В отличие от других твердых смазок, используемых в разработке, смазочные материалы дисульфид молибдена являются жестко контролируемыми от его различных поставщиков.
Токсикологические исследования, проведенные различными правительственными и частными агентствами установили, что дисульфид молибдена является относительно нетоксичным.

Молибден — тяжелый металл и большие дозы дисульфида молибдена и других Mo соединения приводят к острым отравлениям у людей.
В низких концентрациях молибдена является важным элементом витаминов и минералов
Молибден также незаменимый микроэлемент для растений и роста животных

Смотрите также


Дисульфид молибдена – это наиболее распространенная в природе форма существования молибдена, неорганическое химическое соединение четырехвалентного молибдена с двухвалентной серой. Химическая формула дисульфида молибдена – MoS2.

В природе молибден встречается только химически связанным с другими элементами в виде руды.

Из-за внешнего сходства с галенитом – сульфидом свинца – этот минерал раньше назывался «molybdos», что в переводе с греческого означает «похожий на свинец». В 1778 году шведский ученый Carl Wilhelm Scheele идентифицировал молибденит как сульфид металла, а в 1782 году Peter Jacob Hjelm выделил этот металл и назвал его молибденом.

На сегодняшний день открыты и разрабатываются крупные месторождения молибденита в горах Колорадо (США), Китае, Чили и России.

В качестве смазочного материала дисульфид молибдена нашел свое применение в 1935 году. Испытательная установка, которая была разработана для моделирования вибраций самолетов, оказалась неработоспособной – детали ее тяжелонагруженных узлов трения двигались скачкообразно. Попытки устранить проблему применением доступных в то время смазочных материалов не приносили положительных результатов. Задачу обеспечения плавного движения узлов установки решил немецкий инженер Alfred Sonntag, применив на практике сведения о свойствах молибденита, датированные еще XVIII веком. Однако, наряду с эффективным снижением коэффициента трения, дисульфид молибдена вызывал износ узлов, так как в природном минерале содержались примеси абразивного кварцита, а получить чистое вещество на существующем технологическом уровне было невозможно.

В 1940 году Sonntag основал корпорацию «Sonntag Scientific», разработавшую методы очистки молибденита от посторонних примесей и получения чистого продукта. В 1948 году им была образована компания «Alpha Molykote», ставшая первым в мире производителем дисульфид молибденовых смазочных материалов.

В начале 1970-х механизм смазочного действия дисульфида молибдена был впервые изучен методом сканирующей электронной микроскопии. В результате было установлено, что уникальные антифрикционные свойства этого твердого вещества обусловлены его анизотропной слоистой структурой и способностью заполнять впадины микронеровностей поверхности, образуя смазочный слой в виде гладкой и очень скользкой пленки. Кроме того, выяснилось, что дисульфид молибдена способен удерживаться на поверхности металлов благодаря высокой адгезии, а его коэффициент трения остается низким даже при экстремально высоких давлениях.

Введение твердых смазочных материалов в состав пластичных смазок придает им новые свойства. Образование двух смазочных слоев (пластичная смазка и твердая смазка) существенно повышает несущую способность таких продуктов. В качестве твердых смазок обычно применяют графит (графитные смазки), дисульфид молибдена (дисульфидмолибденовые или молибденовые смазки), политетрафторэтилен (PTFE или фторопластовые смазки) и другие специальные добавки.

Основное преимущество молибденовых смазок перед традиционными состоит в том, что они стабильно работают при экстремально высоких нагрузках, в условиях высоких и низких температур, эффективно предотвращают повышенный износ, фреттинг-коррозию, образование задиров, обеспечивают долговременную смазку в условиях агрессивных факторов внешней среды. Дисульфидмолибденовые смазки по сравнению с графитовыми обладают более высокими антифрикционными свойствами, имеют большую несущую способность и могут работать в условиях вакуума.

Читайте также:  Антикоррозийная обработка днища арок

Экспериментальными исследованиями на четырехшариковой машине установлено, что дисульфид молибдена и графит проявляют синергетическое взаимодействие и усиливают положительные свойства друг друга (см. рис.1).

Рис. 1. График зависимости износа от нагрузки и содержания графита и дисульфида молибдена в смазке

Результаты эксперимента показали, что антифрикционные свойства дисульфида молибдена в любых условиях превосходят свойства графита. При определенных пропорциях взвеси этих компонентов в минеральном масле износ снижается до 6 раз по сравнению с применением чистого графита, а в некоторых условиях нагружения композиция этих твердых смазок оказывается эффективнее чистого дисульфида молибдена.

В линейке смазочных материалов Molykote и EFELE имеются пластичные смазки как с чистым дисульфидом молибдена, так и с наполнителями в виде его смеси с графитом.

Пластичные смазки EFELE MG-212, Molykote 165-LT, Molykote G-4700 и Molykote Longterm 2/78 G содержат полностью очищенные от всех примесей мелкодисперсные частицы дисульфида молибдена. Твердыми смазками в составе продуктов Molykote 1122, Molykote BR2 plus, Molykote Longterm 00, Molykote Longterm 2 Plus являются тщательно подобранные в определенных пропорциях композиции дисульфида молибдена и графита.

Молибденовые смазки Molykote и EFELE на синтетических и минеральных базовых маслах с литиевыми и комплексными загустителями имеют необходимые комбинации свойств для различных режимов эксплуатации и предназначены как для обычных, так и для специальных применений.

Описания пластичных смазок Molykote с наполнителем из композиции графита и дисульфида молибдена имеются в статье «Графитовые смазки».

Свойства и примеры применения пластичных смазок Molykote и EFELE, содержащих чистый дисульфид молибдена, приведены в нижеследующей таблице.

Описание Примеры применения
EFELE MG-212 (-30. +120 °C)
Универсальная литиевая смазка с противозадирными присадками и дисульфидом молибдена. Работоспособна во влажной среде, обладает повышенной несущей способностью, отличными противоизносными и антикоррозионными свойствами.

    Узлы трения качения и скольжения оборудования в деревообработке, полимерной промышленности, металлургии и других отраслях;

Высоконагруженные подшипники общепромышленного оборудования;

Ходовая часть автомобилей, тракторов, экскаваторов, бульдозеров, погрузчиков и других транспортных средств, работающих в тяжелых условиях эксплуатации;

Подшипники электродвигателей и вентиляторов.

Molykote 165-LT (-25…+120 °C) Литиевая влагостойкая пластичная смазка на минеральной основе с широким диапазоном рабочих температур, для экстремально высоких нагрузок и умеренных скоростей, с высокой адгезией и антикоррозионными свойствами, для сочетаний «металл-металл». Класс консистенции по NGLI – 2…3

Передаточные механизмы: открытые и закрытые зубчатые передачи, в том числе – машин флексографической печати; грузопассажирских подъемников, нефтепромыслового и геолого-разведочного оборудования, смесителей для сыпучих и пастообразных продуктов;

Системы центральной смазки, например, заточных станков

Molykote G-4700 (-40…+177 °C) Водостойкая синтетическая (ПАО) морозо- и термостойкая пластичная смазка с загустителем на базе литиевого комплекса для долговременного смазывания высоконагруженных и высокоскоростных узлов, подверженных вибрации, с высокой адгезией, антикоррозионными и антифреттинговыми свойствами, для сочетаний «металл-металл», «металл-пластик» и металл-эластомер». Класс консистенции по NGLI – 2 Опоры качения, в том числе – опорные подшипники колес вагонеток печей обжига, игольчатые подшипники карданов неравных угловых скоростей, подшипники вулканизационных прессов, рулевых валов автомобилей, ступиц колес, прижимных валов кромкооблицовочных станков, металлообрабатывающего прокатного оборудования, машин для продольной резки гофрокартона, приводов промышленных стиральных машин, нефтепромыслового и геолого-разведочного оборудования, вытяжных систем вентиляции, центрифуг разделения жидкообразного сырья, термопластавтоматов, прессов гидравлических правильных;

Опоры скольжения, в том числе подшипники электродвигателей, транспортных машин, вытяжных систем вентиляции, центрифуг разделения жидкообразного сырья;

Соединения «втулка-вал», в том числе: мостовых кранов, намазывающих роликов кромкооблицовочных станков;

Валы, в том числе гидравлических правильных прессов;

Передаточные механизмы:
— открытые зубчатые передачи, в том числе: зубчатые передачи сварочных столов оборудования по переработке полимерных материалов, редукторов электроинструментов, шестерни фрезерно-гравировальных станков, пластиковые зацепления;
— цепные передачи, в том числе цепные передачи конвейеров

Molykote Longterm 2/78 G (-35…+130 °C) Водостойкая литиево-цинковая пластичная смазка для долговременного смазывания высоконагруженных узлов, с широким диапазоном рабочих температур, высокими антикоррозионными и антифреттинговыми свойствами, для сочетаний «металл-металл».
Класс консистенции по NGLI – 2

Опоры качения, например, подшипники рулевого вала, ступиц колес автомобилей;

Передаточные механизмы, в том числе – реечные передачи;

Шарниры, например, пары «палец-вкладыш» в подвесках автомобилей, шарнирах рулевых тяг;

Рычажные механизмы, в том числе: рычажные приводы автомобильных поперечных рулевых тяг, рычажные механизмы автомобильных мостов и шарниров

Присоединяйтесь

© 2004 – 2019 ООО "АТФ". Все авторские права защищены. ООО "АТФ" является зарегистрированной торговой маркой.

Adblock detector