Дисульфид молибдена и графит: каковы отличия этих веществ

Сравнение графита и дисульфида молибдена: основные отличия

Развитие технологий и освоение космоса привели к необходимости применять новые смазочные материалы. Причиной стал тот факт, что далеко не каждая пластичная смазка способна сохранить свои свойства, не испариться и не разрушится под действием высоких температур, интенсивного механического воздействия, вакуума или прочих негативных факторов. В качестве альтернативы сегодня широко применяются сухие порошкообразные антифрикционные материалы. Особенно популярны графит и дисульфид молибдена.

Оба этих материала относятся к твердосмазочным веществам. Поговорим о них чуть подробнее и расскажем, чем именно они отличаются друг от друга. Но перед этим немного расскажем о том, как работают сухие смазки.

Принцип работы сухих смазок

Дисульфид молибдена и графит — это сухие порошкообразные материалы, которые имеют слоистую кристаллическую структуру. Эти смазки известны уже давно и широко применяются сегодня, особенно дисульфид молибдена — материал с коэффициентом трения ниже 0,05, работающий в диапазоне температур от -180 до +400 °C и выдерживающий контактное давление до 2800 МПа.

Казалось бы, как может твердое вещество быть смазкой? Все достаточно просто. Существуют материалы, где кристаллическая решетка выстраивается слоями. Атомы каждого из слоев надежно сцеплены друг с другом, а вот сами слои связываются довольно слабыми молекулярными силами. За счет этого один слой легко движется относительно другого, снижая тем самым трение.

Обычно после нанесения покрытия на поверхности трения образуется устойчивая пленка толщиной от 20 до 30 микрометров. Состоит она из матрицы связующего вещества, в ячейках которой находятся диспергированные частицы твёрдой смазки.

Хотя слой покрытия менее твёрдый, чем основа, благодаря прочному сцеплению материалы демонстрируют высокую устойчивость к сжатию и низкую сопротивляемость сдвигу. При такой толщине основная нагрузка приходится на основу, а покрытие работает на сдвиг. Это позволяет эффективно снижать трение и износ в разных условиях эксплуатации механизмов.

Твердосмазочные материалы используются не только в форме порошков. Их часто добавляют в жидкие и пластичные смазки для повышения их нагрузочной способности и обеспечения аварийной смазки в случае риска потери работоспособности жидких компонентов. А если внести их в масло, то получится твердосмазочная паста, способная работать в самых неблагоприятных условиях, включая повышенную запыленность.

Дисульфид молибдена: свойства, применение

Дисульфид молибдена является неорганическим соединением природного минерала молибденита. Химическая формула вещества MoS2 говорит о том, что в состав вещества входят молибден и сера. Внешне дисульфид представлен в виде порошка свинцово-серого цвета с металлическим блеском, интенсивность которого варьируется от серого до насыщенного чёрного.

Среди отличительных свойств MoS2 выделяют:

химическую стабильность — материал устойчив практически ко всем кислотам, не вступает в реакцию со щелочами, не растворяется в воде, органических и синтетических маслах;
высокую несущую способность — после нанесения смазки образуется пленка, которая надежно фиксируется на поверхности металла и способна выдержать давление до 2800 МПа;
низкий коэффициент трения — за счет наличия смазки детали трутся друг об друга не так интенсивно, что позволяет уберечь их от излишнего износа;
радиационная стойкость — сохраняет свои полезные свойства даже при воздействии радиации.

Дисульфид молибдена годится для применения в вакууме. Причем в условиях отсутствия кислорода он с легкостью переносит нагрев до +1180 градусов Цельсия.

Дисульфид молибдена может использоваться как самостоятельное вещество, то есть как порошок для смазки. Нередко его смешивают со связующими веществами, будь то смолы или лаки, и наносят при помощи распылителей и краскопульта. В таком виде он применим для обработки узлов, работающих в условиях агрессивных сред. Такие покрытия отличаются более длительным сроком службы, не боятся пыли, хорошо защищают от коррозии и сами не приводят к образованию ржавчины. Могут выступать как ресурсная смазка.

Также MoS2 входит в состав многих смазочных материалов для придания им особых свойств. Широко применяется в качестве добавки для моторных и трансмиссионных масел. Нашел применение в атомной и космической области, используется в машиностроении, авиации и судостроительной отрасли.

Особенность графитовых смазок и антифрикционных покрытий

Графит представляет собой твердое смазочное вещество слоистой кристаллической структуры темно-серого цвета, обладающее неплохими эксплуатационными свойствами.

Графит используется как смазочный материал уже достаточно давно — более 120 лет. Он относится к диамагнетикам. Этот материал электропроводный с гексагональной решёткой. Графит обладает высокой химической стабильностью и почти не подвержен воздействию радиоактивного излучения. При нагревании на воздухе до температуры свыше +450 градусов Цельсия окисляется до CO₂, который выделяется без образования мелких частиц.

Применяется, как и дисульфида молибдена: в виде порошка как самостоятельное вещество или как присадка для смазочных масел и покрытий. Если его сравнивать с дисульфидом молибдена, то он обладает чуть более высоким коэффициентом трения, причем во влажной среде он снижает трение намного эффективнее, чем в сухой. При использовании в безвоздушном пространстве теряет все антифрикционные качества, поэтому в космической отрасли используется намного реже MoS2. По сравнению с дисульфидом молибдена у графита более высокая температура плавления — свыше +700 градусов Цельсия.

Графитовая смазка активно используется в различных механизмах, где детали движутся относительно друг друга с небольшой скоростью и испытывают сильное давление. Например, она подходит для смазывания резьбовых соединений, шаровых опор, рессор. В промышленности с его помощью обрабатывают открытые зубчатые передачи, смазывают запорную арматуру, буровые установки, лебедки, конвейерные цепи.

Главным недостатком графитовой смазки является то, что она совсем недолго находится во взвешенном состоянии в маслах и со временем оседает в циркуляционной системе смазки со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Компания «Меркурий» предлагает только сертифицированные сухие смазки, изготовленные в точном соответствии с ТУ и ГОСТ. Поставляются они крупными производителями смазочных материалов. Большой товарный запас позволяет приобрести продукцию в любом объеме.