Необходимо подчеркнуть, что деление присадок на противоизносные, противозадирные и антифрикционные весьма условно и провести резкую грань между этими присадками очень трудно. Специальные исследования в области синтеза антифрикционных присадок в текущее время почти не проводятся, потому что противоизносные и противозадирные присадки одновременно обладают антифрикционными свойствами. В связи с этим в данной главе освещаются только результаты исследований в области синтеза и изучения свойств противоизносных и противозадирных присадок к смазочным маслам. В главном рассматриваются присадки, содержащие активные элементы (серу, фосфор, хлор и др.) — в отдельности и в разных сочетаниях вместе.
Эта пленка является более стойкой, чем адсорбционная пленка масла, кроме того, она химически связана с металлом и поэтому может предохранять трущиеся поверхности от износа и уменьшать трение в условиях высокой температуры и давления. Активные элементы наиболее интенсивно реагируют с металлом на выступах контактирующих поверхностей, по этому трущиеся поверхности выравниваются и полируются. Хемо-сорбционная пленка предохраняет трущиеся поверхности от схватывания и задиров.51
В силовом поле металла происходит диссоциация молекул, наиболее активных в энергетическом отношении и обладающих повышенным по сравнению с остальными запасом энергии. При всем этом распад молекул осуществляется по наименее прочным связям.
В этом случае прогнозирование реакционной способности соединений возможно по энергии (прочности) связи между активным элементом и органическим радикалом. Чем меньше энергия связи, тем выше противозадирные свойства соединения. Например, сопоставлением энергии связи показаны преимущества дисульфидов по сравнению с сульфидами в условиях высоких контактных нагрузок, установлено влияние органического радикала сульфидов и дисульфидов на их противозадирные свойства (табл. 5.2).
У каждого атома щелочных металлов электроны распределяются таким макаром, что внешнюю оболочку занимает только один электрон. Поскольку при столкновении атомов в контакт вступают именно внешние электронные оболочки, то следует ожидать, что число электронов на внешней оболочке и определяет химическую активность элемента. Элементы с аналогичными внешними электронными оболочками имеют сходные свойства, как, например, вышеупомянутые щелочные металлы.
Введение дополнительных активных элементов (тел качения, свободно плавающих колец с перфорацией и без нее, колец с рифлеными поверхностями, гибких резонирующих колец), вкладышей в зоне элементов перфорации — очередное направление совершенствования конструкции базового аппарата. Естественным продолжением этой идеи оказалось вьшолнение специальных гнезд для дополнительных тел качения в зоне элементов перфорации с последующим изготовлением обечаек глухими. Таким образом начало формироваться новое направление — роликовые РПА, где роль активного органа играют подшипники. Такие аппараты не могут считаться ГА-техникой и в этой работе не рассматриваются.44
В текущее время наряду с рубином в твердотельных лазерах в качестве активного элемента используют стекла с неодимом и алюмо-98
С тем химическим состав пленок в значительной степени зависит от атмосферы и условий трения, в частности от нагрузки и темпе- ратуры. Например, при низких нагрузках независимо от химического состава присадок на но-верхности металла образуются преимущественно оксидные пленки. С повыщением нагрузки в составе пленок увеличивается доля активного элемента, входящего в состав присадок (рис. 5.10).
Наиболее эффективным является сочетание в одной присадке нескольких активных элементов. Добавляют к маслу 2—5% и более
Содержание активных элементов, %, не менее цинка кальция13
Содержание активных элементов, %, не мене цинка 0,06 0,05 0,06 0,05 0,0414
Содержание активных элементов, %, не кальция менее 0,16
Ранее упоминалось, что катализатор может иметь различные носители и что носитель может оказывать решающее влияние на свойства катализатора. Вопросам влияния носителя на свойства катализатора в текущее время посвящается все возрастающее число публикаций.
Причиной такого влияния может быть твердофазная реакция, например взаимодействие оксида никеля с оксидом алюминия, приводящее к образованию алюмината никеля последний является шпинелью, свойства которой совершенно отличаются от свойств металлического никеля, нанесенного на оксид алюминия. Раньше в литературе прослеживалась тенденция обозначать оксид алюминия только как таковой, в то время как в действительности существует много его разновидностей, например а, Л и др. Кристаллический тип и химическая активность этих оксидов алюминия сильно влияют на их псевдоморфные, эпитаксиальные и твердофазные реакции с каталитически активным элементом.
Содержание активных элементов, 2, не менее
Плотность при температуре 20 С (ГОСТ 3900-85), г/см, не более Массовая доля активных элементов (ГОСТ 9827-75), %, не менее 22
Наконец, третьим принципом подбора следует признать принцип, выдвинутый Паулингом 2, об ответственности -состояний за каталитическую активность элементов во многих каталитических реакциях. Есть основания считать, что этот принцип можно распространить и на /-состояния 3.
Значения изобарных потенциалов родственных процессов (например, образования сходных веществ), как и значения ДЯ и Д5 для них, представляют собой систему величин. На одном примере это подтверждается рис. 20. Из него вытекает ряд выводов, в частности, вывод о большей химической активности элементов подгрупп лития и бериллия по сравнению с элементами подгрупп меди и цинка (подробнее см. часть V).56
Последние величины иллюстрируют уменьшение химической активности элементов V, VI и VII групп и,как следствие, рост неустойчивости ЭНз, ЭНг и ЭН с увеличением порядкового номера Э в то же время они свидетельствуют об усилении восстановительной активности соединений в этих вертикальных рядах. Изменение восстановительной способности для ряда НГ можно показать и на примере следующих реакций
Противозадирные присадки способствуют образованию пленок, повышающих критическую нагрузку, снижающих интенсивный износ и в значительной степени предотвращающих заедание при сверхвысоких нагрузках. Действие противозадирных присадок заключается в химическом взаимодействии продуктов их разложения с металлом при высоких температурах трения.
В результате образуются соединения с металлом, имеющие меньшее сопротивление срезу и более низкую температуру плавлеиия, чем чистые металлы, вследствие чего предотвращается заедание и схватывание соприкасающихся поверхностей. В большинстве отечественных и зарубежных противозадирных присадок в основном содержатся сера, фосфор и галогены, наиболее часто хлор.
Известны также присадки, содержащие свинец, сурьму и молибден (обычно в купе с серой или фосфором). Присадки, содержащие только один активный элемент, применяются очень редко вследствие их малой эффективности. Наиболее сильные противозадирные присадки, используемые в трансмиссионных маслах, содержат серу и фосфор, хлор и фосфор, серу и хлор или все три элемента одновременно. В Приложении 5 приведена характеристика отечественных противоизносных и противозадирных присадок.
С характером изменения активности элементов по подгруппам связано направление многих процессов, например
Пр / = /16 масса в Я2 нагрета, начинается реакция при 1=1 одновременно заканчивается реакция в аппаратах Яа и Я1. В этот же момент изменяется характер взаимодействия аппаратов вместо связи Я Яг устанавливается связь Я1 Яз и сохраняется связь Я.2->-Яз (модель взаимодействия аппаратов). Происходит одновременная выгрузка промежуточных продуктов из Я и в Яз. т. е. активными элементами являются Я, Я и Я .
Формальные параметры, перечисленные в списке значений, при обращении к процедуре не заменяются по наименованию. В процедуру передаются только значения фактических параметров. Следовательно, формальные параметры как бы приобретают силу активных элементов процедуры и уже не являются пустыми переменными.
Кроме коррозионно-активных элементов в состав золы топлив93
ПРИСАДКИ, СОДЕРЖАЩИЕ АЗОТ И ДРУГИЕ АКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Выбор какой-либо одной модели из возможных кинетических моделей осуществляется путем выявления области различия отдельных вариантов и постановки проверочных экспериментов. В этом заключается сущность планирования, поскольку при указанной процедуре удается отбросить ошибочные модели.
На основе выражений (XV, ) и (XV,2) для каждой кинетической модели можно выбирать эксперименты , полученные для нее по специфическому плану, и затем наиболее надежно рассчитывать константы скоростей отдельных реакций. Все эти работы требуют использования ЭВМ, которая становится активным элементом экспериментальной установки, выполняя обработку, планирование кинетического эксперимента и хранение полученных данных. При этом резко сокращаются сроки получения кинетической модели и повышается ее надежность.468
Такое различие свойств носителя приводит к иным представлениям о природе его влияния на каталитически активный элемент. В текущее время считается, что это влияние передается благодаря копированию каталитически активным элементом пространственной и кристаллической структуры носителя. В результате каталитически активный элемент кристаллизуется в соответствии со структурой носителя, отличной от его собственной. Очевидно, это оказывает существенное влияние на свойства катализатора, вследствие чего они становятся совершенно иными, особенно когда катализатор получают путем ускорения эпитаксиального отложения каталитически активного компонента.
Присадка формула Название М (С 8 а 4) Jv.o ей в- И а я н йГ о м Содержание активных элементов Результаты испытаний масла с присадкой 622
Характеристика противозадирных присадок, содержащих несколько активных элементов, и результаты испытаний ыасла ДС-14 с присадками 30624
О Присадки X а и Область применения Содержание активных элементов в присадке, % Рекомендуемая кон-625
В маслах и смазках поверхностно-активными элементами, образующими граничный слой, являются полярные молекулы с отчетливо выраженной ассимметричной структурой. Полярными группами в молекуле являются ОН СООН Г 1Нг, N02 или атомы О, 8, N. С1 и др. Поверхностная активность молекулы зависит от величины ее дипольного момента, характеризующего асимметрию распределения положительных и отрицательных электрических зарядов в молекуле и относительных размеров полярных групп и неполярной части молекулы.
В СССР первый аппарат — прототип ГА-техники был разработан в 4 г. в Ленинградском институте целлюлозно-бумажной промышленности, и к настоящему времени сложилось шесть основных направлений совершенствования конструкции аппарата модификация поверхности активных рабочих органов компоновка рабочих органов и узлов аппарата совмещение нескольких функций в одном аппарате введение дополнительных активных элементов вариация подвода компонентов в зону обработки организация движения массопотоков по полостям аппарата.43
При критической нагрузке или предельном давлении, трущиеся поверхности нагреваются до критической температуры (более °С), при которой адсорбционная пленка разрушается, трение усиливается, а поверхности металла нагреваются и свариваются в точках их соприкосновения. Если в масле присутствуют активные соединения серы, фосфора, хлора — противозадирных присадок (за рубежом называемые присадками ЕР -extreme pressure additives), то на местах наибольшего трения, активные соединения разлагаются с выделением активных элементов, которые реагируют с металлом и образуют на его поверхности сульфидную, хлоридную или фосфидную хемосорбционную пленку (пленку твердой смазки).51
Если отождествлять энергию активации с прочностью связей в молекуле присадки (в основном связью между активным элементом и остальным фрагментом), то она, определяя реакционную способность соединения, характеризует также его противо-изщзсные (противозадирные) свойства. Чем меньше прочность этой связи, тем выше способность смазочного материала противодействовать задиру и заеданию В экстремальных режимах трения.
Паивысшей активностью обладают сернистые, кислородсодержапще и азотистые примеси, так как они содержат активные элементы серу, кислород и азот. Затем идут асфальты и смолообразные продукты, которые всегда обладают ненасыщенным характером. Они содержат кислород, иногда серу и принадлежат к минеральным маслам с высоким) молекулярны м весом.
Являясь наиболее активными элементами, натрий и калий от личаются повышенной пожаро- и взрывоопасностью, и при рабо1 с ними должны соблюдаться особые меры предосторожност 29
Особенности тушения натрия и калия. Щелочные металлы (иатрий и калий) относятся к наиболее активным элементам, что обусловливает не только их высокую пожаровзрывоопасность, но л специфику тушения.32
Восстанопительная активность элементов в одной н той же да в пределах каждой декады снижается так, ссли Тг — — энергичный восстановитель, то 2п+ восстановителем не являстся. Соответствующим образом меняется и прочность аналогичных веществ. Наоборот, при Шиакс окислительная активность растет, так, ссли Т1+ и — слабые окислите.ци, то Сг+ и + — энергичные окислители. Невысокая стабильность многих соедииений подгрупп УП1Б и 1Б объясняет существование в природе ряда металлов в свободном состоянш (подгруппа меди, семейство плитины).492
Механизм действия противоизносных присадок включает следующие стадии образование противоизносными присадками граничных пленок на металлических поверхностях хемасорбция молекул присадки на поверхности трения, происходящая при комнатной или при сравнительно низких температурах химическое взаимодействие активных элементов присадки с поверхностью металла, начинающиеся при более высокой температуре. Под действием теплоты, выделяющейся при трении в зоне контакта, молекула присадки разлагается, а продукты разложения взаимодействуют с поверхностью трения и образуют на ней пленки новых соединений (т. е, происходит хемосорбция), а затем при достаточно высокой температуре хемосорбированное соединение вступает в реакцию с металлом.
Присадка Формула Название Содержание активных элементов в присадке 1 К о. Ч К о О О.Л СЗ а испытания на четырехшариковой машине ЧШМ-3 624
>
Увлажняющая и стимулирующая маска Académie Scientifique de Beauté
Содержание статьи
Похожие статьи
Обратите внимание: