Твердая смазка на основе графита

 

Союз Советсннх

С оцналнстннескнх

Реслуьлнк (61) Дополнительное к авт. саид-ау (22) Заявлено09.04.76 (Я1) 2350509/23с присоединением заявки % (23) Приоритет (43) Опубликовано25.06.78,Бюллетень №23 (46) Дата опубликования описания01.06. 15, (53) М. Кл.

С 10 N 7/04

С 09 С 1/46

С 01 В 31/04

Гаоударстввнный коннтет

Соввтв Мнннотров СССР по долом нзооретеннй н открытнй (53) УДК 621.892: .661.666.2 (088.8 }

В. В. Коршак, И. А. Грибова, С-С.А. Павлова, A. П. Краснов, Г. В. Мамацашвили, П. H. Грибкова, Ю. Л. Аветисян, И. В, Власова

А. Н. Чумаевская, А. В. Виноградов, Я. В. Гении, Н. E. Колобова и М. Я. Солодова

{72) Авторы изо6ретеиия (71) Заявитель

Ордена Ленина институт элементоорганических соединений (54} ТВЕРДАЯ СМАЗКА HA OCHGBE ГРАФИТА

Изобретение относится к технологии получения твердых смазочных материалов на осно ве графита и может быть использовано для улучшения смазочной способности графита, широко используемого в качестве антифрикционного наполнителя полимерных материалов, что при- 5 ведет к понижению коэффициента трения и износа последних при температурах до 400 С.

Известна твердая смазка на основе графита с добавкой фосфатов металлов в количестве 3 — 45 вес.% 11).

Эта смазка улучшает смазочные свойства графита до 300 С, однако, она не эффективна при более высоких температурах.

Известна твердая смазка на основе графита с добавкой 0,2-4 вес.% неорганической соли, выбранной из группы, включающей сульфнды, 15 сульфиты, галогениды, хроматы, перманганаты 12).

Однако она не работоспособна в условиях сухого трения в связи с деструкцией добавок.

Известна также твердая смазка на основе графита с добавкой фторида натрия 1—

45 вес,%, которая обладает термоокислительной стойкостью и долговечностью до 400—

500 С 13).

Недостатком этой смазки является то, что в области температур, превышающих 300 С, на-25

2 блюдается нестабильный характер трения (значительное изменение коэффициента трения) .

Целью изобретения является повьииение сна. бильности коэффициента трения при температурах выше 300 С (до 350 — 400 C) с сохранением термоокислительной стойкости графита при механодеструкции.

Это достигается тем, что предложенная твер дая смазка содержит графит и карбонил металла переменной валентности, преимущественно марганца нли молибдена (или железа, никеля, серебра, хрома с размером частиц менее

0,5 мм) при следующем соотношении компонентов, вес.о о:

Карбонил металла переменной валентности 0,01 — 5

Графит Остальное.

Выбор карбонилов металлов переменной валентности в количестве 0,01 — 5 вес.% обусловлен стабилизирующим действием их на графит.

Графит, содержащий карбонил металла н количестве менее 0,01 вес.о о, не обладает стабильным значением коэффициента трения, а более 5 вес,% — обладает фрикнионными свойства ми.

Смазку предложенного состава получи юг обработкой графита растворами карбоиилов

6 1923

Графит

Количество выдещ вшейси СО

sec. %

Количество ноглошенного 0 о6

0,77

2,85

Исходный

Измельченный (но примеру 1) 8,24

7,88

Измель ьенный с

1Л Мо(СО)

Измельченный с

0,01% Яо(СО).

Измельченный, с

5% Ми (СО), 1,52

2,90. 4,22

Формула изобретении

Металлов. при комнатной температуре при непрерьтвном перемешивании массы вручную или с помощью мешалки при атмосферном давлении; для интенсификации испарения растворителя перемешивапие ведут при подогреве массы до 40 — 50 С и затем подвергают виброизмельчению.

На чертеже дан график зависимости коэффициента трения от, температуры для твердых смазок,-где кривая 1 — графит тайгинский необработанный; кривые 2 и 3 — графит с фтори- щ дом натрия 1%и 45%, соответствеппо P); кри:вая 4 — графит с 1% карбонила молибдена (пример 1).

Фрикционные испытания проводили на машине торцового трения И-47 при нагрузке

2 кгс/см, скорости 2 м/сек и площади трения о

2,69 см .

Как видно из графика, графит, содержащий фторнд натрия, обладает высоким и нестабильным значением коэффициента трения (колебания коэффициента трения составляют 0,160,07). В то же время, графит, содержащий

1% карбонила молибдена, обладает значительно более низким и стабильным значением коэффициента трения (колебания коэффициента трения составляет 0,07 — 0,06).

Кроме того, графит, содержащий 0,01 — 5% карбонилов металлов, обладает повышенной термоокислительной устойчи| эстью.

Прил ер /. 1 r карбонила молибдена растворяют в 50 мл этанола и в полученный, раствор присыпают 99 г природного графита марки зо

ЗУТ вЂ” 1 (зольность не более 2%, влажность

0,5%, летучие — 0,6%, остаток на сите 0,071 мм

Твердая смазка на основе графита с добавкой соли металлла, отличаюи1аяся тем, что, с целью повышения стабильности коэффициента трения при 300 — 400 С, в качестве соли металла она содержит карбонил металла переменной валентности, преимущественно марганца или молибдена, при следующем соотношении компонентов, вес,%. 60 не более 2%, проход через сито 0,045 мм

75-90 „ .) Далее выпаривают растворитель при непрерывном перемешивании массы, сушат в течение 5 час в вакууме 10 мм рт. ст. при

70 С и подвергают виброизмельчению на вибромельнице (частота 50 Гц, амплитуда 5 мм, емкость барабанов — 100 мл, мелющие тела— стальные шары .диаметром 5 мм) в течение

1,5 мин. В результате получают смазку, содержащую 1 вес.% карбонила молибдена и графитт — остальное.

Пример 2. 0,01 г карбонила молибдена растворяют в 50 мл этанола и в полученный раствор присыпают 99,99 г графита. Дальнейшие операции аналогичны примеру 1.

Получают смазку, содержащую 0,01 вес,% карбонила молибдена и графит — остальное.

Пример 8. 5 г карбонила марганца растворяют в 50 мл этанола и в полученный раствор присыпают 95 r графита. Дальнейшие операции а пал огичны при меру 1.

Получают смазку, содержащую 5 вес.% карбонила марганца и графит — остальное.

Н таблице приведены экспериментальные данные по поглощению кислорода и выделению углекислоты при окислении графита (350 С), из которых видно, что введение в графит указанных выше количеств карбонилов металлов способствует более полному предохранению t рафита от термоокислительного разрушения.

Количественный анализ кислорода и углекислоты определялся на хромотографе

«Цвет †» после нагревания образцов в ампулах в атмосфере чистого кислорода при давлении 400 мм рт. ст. в течение 1 час.

Карбонил металла переменной валентности 0,01 — 5

Графит Остал ьное. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 423835, кл. С 10 М 7/02, 20.07.72.

2. Патент Ck1IA № 33?7279, кл. 252 †, 09.04.68.

3. Патент США № 3836466, кл. С 1О M 7/02, 17.09.74.

61!923 у еилературр

Составитель Т. Ильинская

Техред О. Луговая Корректор А. Лакида

Тираж 673 Подписное

Редактор!1. Пинчук

Заки» 3401 26

ИНИИПИ Государственного комитета Совета Министров С<.СР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4i5

Филиал ППП аПатеит», г. Ужгород, ул. Проектная, 4