ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Де Ге А. В. Д., Саломон Г., Заат Д. X., Механизм разрушения пленки дисульфида молибдена при трении скольжения из "Новое о смазочных материалах" Исследованы процессы физической адсорбции и химического взаимодействия, протекающие на металлических поверхностях при трении в присутствии смазочных материалов, содержащих трикрезилфосфат в качестве противоизносной присадки. Хроматографический анализ в тонком слое и на порошке железа трех промышленных партий трикрезилфосфата, меченного изотопом З2р (ТКФ-32), показал, что в них содержится заметное количество полярных примесей, в состав которых входит Установлено, что величина физической адсорбции ТКФ-32 твердыми телами, оцениваемая по радиоактивности поверхности, является функцией концентрации полярных примесей в исходном трикрезилфос-фате. При изучении противоизносных свойств на поверхности трения был обнаружен химически связанный причем показано, что между эс ективностью противоизносного действия ТКФ-32 и количеством химически связанного Р существует явная зависимость. Для выяснения влияния полярных примесей на противоизносные характеристики трикрезилфосфата было испытано несколько смазочных сред, содержащих в качестве противоизносных присадок ТКФ, кислые фосфаты и кислые фосфиты. [c.43] Таким образом, при граничном трении наиболее важны два фактора концентрация компонентов смазочного материала на поверхностях металлов и характер химического взаимодействия, в результате которого предотвращается схватывание и сваривание микровыступов при их непосредственном соприкосновении. Поскольку количество веществ, участвующих во взаимодействии, мало, количественная трактовка этих процессов затруднена. Обычно проще судить о протекании тех или иных процессов по косвенным показателям путем введения (или удаления) отдельных компонентов в смазочный материал или в окружающую атмосферу. [c.44] Для исследования поверхностных пленок, образующихся при трении, применяют такие методы анализа, как рентгеноструктурный, электронографический, спектрографический, метод радиоактивных изотопов 12—5]. Последний метод, получивший распространение лишь в недавнее время, по-видимому, наиболее чувствителен. Обычно при его применении рассматривают конечное содержание радиоактивного изотопа на поверхности трения [6— 8]. Вопросы химической чистоты радиоактивных препаратов и связи ее с процессом адсорбции, благодаря которому полярные компоненты смазочного материала концентрируются на поверхности трения, изучены слабо. [c.44] Цель настоящего исследования — показать применимость метода радиоактивных индикаторов для изучения механизма действия присадок при граничном трении в условиях четырехшариковой машины трения. В качестве присадки выбрали выпускаемый промышленностью ТКФ, синтезированный с применением радиоактивного изотопа Поскольку было установлено, Что эта присадка содержит заметные количества полярных примесей, в состав которых входит Р, основное внимание в работе уделено анализу и очистке ТКФ-32. Изучена также относительная адсорбционная способность ТКФ и полярных примесей в растворах различных базовых масел в присутствии некоторых присадок. Относительная реакционная способность отдельных компонентов промышленного ТКФ-32 оценивалась по количеству изотопа Р на поверхностях трения. [c.44] Для разделения жидких полярных соединений по степени их химического сродства к стальным (или железным) поверхностям трения был разработан метод хроматографии на порошке железа [12]. Прибор, использованный в настоящем исследовании, представлял собой стеклянную колонку (внутренним диаметром 0,7 см, длиной 50 см), заполненную порошком железа со средним размером частиц 30 мк (удельная поверхность порошка 500 см 1г). Перед применением порошок железа тщательно промывали бензолом. Образец ТКФ, предназначенный для очистки, разбавляли бензолом (25 ч. бензола на 1 ч. ТКФ) и помещали в колонку. После пропитки адсорбента (3—24 ч) образец вытесняли бензолом, при этом выделялся ТКФ компоненты же с большой полярностью оставались на адсорбенте. [c.45] Хроматография в тонком слое [13] является полуколичествен-ным микроаналитическим методом разделения веществ, различающихся своей полярностью. Для анализа образцов ТКФ в качестве адсорбентов использовали алюминий и силикагель [14]. Стеклянную пластинку покрывали слоем адсорбента для получения однородного покрытия толщиной 0,025 см применяли суспензию адсорбента в воде. Пластинку с нанесенной на нее суспензией высушивали, подчищали для получения серии ровных и параллельных хроматографических полос шириной 2,5 см каждая и активировали непосредственно перед употреблением в течение 20 мин при 93 °С. Каплю образца 1—5 мкл помещали на расстоянии примерно 19 мм от нижнего края пластинки, которую подвешивали в вертикальном положении так, чтобы ее нижний край был погружен на 6 мм в ванночку с проявителем. Время, необходимое для миграции проявителя до верхнего края пластинки, составляло в различных опытах от 30 мин до 2 ч. [c.45] Для исследования адсорбции применяли металлические (из стали 52 100 или из бронзы) и стеклянные шары диаметром 12,7 мм. Их промывали последовательно в петролейном эфире и ацетоне, высушивали на воздухе и помещали в стеклянную ампулу диаметром 16 мм, содержащую 5 мл жидкости. По истечении определенного периода времени образцы извлекали из ампулы, тщательно промывали петролейным эфиром и протирали тканью. [c.46] Некоторые образцы ТКФ облучали нейтронами в течение 3 или 24 ч при интенсивности потока 3-10 м ei . Для этого запаянные кварцевые ампулы с ТКФ в полиэтиленовых капсулах помещали в реактор. [c.46] Все испытания на износ проводили на четырехшариковой машине Шелл , приспособленной для работы при высоких температурах и в контролируемых газовых средах. Трение осуществляли при скорости 620 об мин и температуре 75 °С в течение 1 ч. Использовали шары диаметром 12,7 мм, изготовленные из стали 52 100. [c.46] Исследовали образцы трех различных партий ТКФ-32 две из них были получены от одного поставщика, а третья — от другого. Удельная активность всех образцов ТКФ-32 составляла примерно 1 мкюри. Оказалось, что все три образца содержат заметное количество примесей, в состав которых входит Р. Степень загрязнения ТКФ-32 этими примесями определяли хроматографически в тонком слое и на порошке железа. [c.46] Для удаления полярных примесей из образцов проводили хроматографическое разделение их на порошке железа (табл. 1). [c.46] Хроматографическое разделение выявило наличие в ТКФ-32 по крайней мере двух различных полярных соединений и позволило установить, что в трех исходных партиях ТКФ-32 содержалось соответственно 11 25 и 4,7% полярных примесей. Следует отметить, что изучались партии ТКФ-32 наилучшего качества, использование которых типично для всех описанных в литературе исследований процессов трения в присутствии ТКФ с применением радиоактивных индикаторов. [c.46] Кроме того, ТКФ был подвергнут воздействию пучка тепловых нейтронов в атомном реакторе. Продукт после облучения содержал полярные примеси, а также образовавшиеся под действием излучения. Хроматограммы в тонком слое для облученного ТКФ (см. рис. 1, образец 10) аналогичны хроматограммам для гидролизованного ТКФ и исходного ТКФ-32. Радиографический анализ хроматограмм в тонком слое и хроматографическое разделение этого продукта на порошке железа показали, что изотоп Р содержится только в полярных примесях и не входит в состав ТКФ. Эти данные свидетельствуют о том, что полярные примеси в образцах 8 и 10 (см. табл. 1), возможно, представляют собой продукт радиолиза ТКФ под влиянием радиации. [c.49] Наблюдения за составом ТКФ-32, проведенные на протяжении трех месяцев при помощи количественного метода хроматографического анализа в тонком слое, не выявили заметного увеличения в нем содержания полярных примесей. Эти наблюдения дают основания полагать, что полярные соединения, в состав которых входит Р, содержались в ТКФ еще на стадии синтеза и не были удалены из него при очистке. [c.49] Результаты исследования противоизносных свойств двух минеральных масел высокой степени очистки, содержащих в качестве присадок ТКФ, кислые фосфаты и их смеси с ТКФ, приведены в табл. 2. [c.49] Результаты аналогичного исследования свойств фосфатов, кислых фосфатов, фосфорной кислоты и кислых фосфитов как противоизносных присадок в растворе эфира, обладающего плохой приемистостью к присадкам, приведены в табл. 3. [c.50] Было исследовано также влияние природы поверхности на процесс адсорбции. Результаты исследования приведены в табл. 5. [c.53] Примечания 1. Образцы — шары диаметром 12,7 мм из стали 52 100, бронзы и стек-ла время контакта 1 ч жидкость—0,5%-ный раствор ТКФ-32 в высокоочищенном минеральном масле (5 мл) вязкостью 3 сст при 38 °С. [c.53] Перед погружением в жидкость поверхность образцов промывали петролейным эфиром и ацетоном, а затем протирали фильтровальной бумагой. В случае бронзы помимо промывки растворителями. поверхность обрабатывали кислотой. При измерении адсорбции оказалось, что способ подготовки поверхности не сказывается на результатах. [c.53] Вернуться к основной статье