Твердая смазка — это пленка твердого материала, состоящая из неорганических или органических соединений или металла.
Существует три основных вида неорганических соединений, которые служат в качестве твердых смазочных материалов:
1. Твердые тела со слоистой решеткой: такие материалы, как графит и дисульфид молибдена, обычно называемый молисульфидом, имеют структуру кристаллической решетки, расположенной слоями. Сильные связи между атомами внутри слоя и относительно слабые связи между атомами разных слоев позволяют пластинам скользить друг по другу. Среди других подобных материалов — дисульфид вольфрама, слюда, нитрид бора, бура, сульфат серебра, йодистый кадмий и йодистый свинец. Низкое трение графита в значительной степени обусловлено адсорбированными пленками; в отсутствие водяного пара графит теряет свои смазывающие свойства и становится абразивным. И графит, и молисульфид химически инертны и обладают высокой термической стабильностью.
2. Различные мягкие твердые вещества: в качестве смазочных материалов используются различные неорганические твердые вещества, такие как белый свинец, известь, тальк, бентонит, йодистое серебро и монооксид свинца.
3. Химические конверсионные покрытия: многие неорганические соединения могут образовываться на металлической поверхности в результате химической реакции. Наиболее известными такими смазочными покрытиями являются сульфидные, хлоридные, оксидные, фосфатные и оксалатные пленки.
Твердые органические смазочные материалы обычно делятся на два широких класса:
1. Мыла, воски и жиры: этот класс включает металлические мыла кальция, натрия, лития; животные воски (например, пчелиный воск и воск спермацета); жирные кислоты (например, стеариновая и пальмитиновая кислоты); жирные эфиры (например, сало и таловый жир).
2. Полимерные пленки: это синтетические вещества, такие как политетрафторэтилен и полихлорфторэтилен. Одним из главных преимуществ таких пленочных смазочных материалов является их устойчивость к разрушению под воздействием окружающей среды. Так, пластины полимерной пленки толщиной 1/2 дюйма (1,3 см) используются в современных предварительно напряженных бетонных конструкциях для обеспечения теплового движения балок, опирающихся на колонны. Такое расширение и сжатие элементов конструкции облегчается благодаря долговечности полимерной пленки.
Тонкие пленки мягких металлов на твердой подложке могут служить эффективными смазочными материалами, если адгезия к подложке хорошая. К таким металлам относятся свинец, олово и индий.
