Молибденовая смазка: состав, характеристики, применение

Состав и характеристики

Дисульфид молибдена имеет похожую на сэндвич структуру графита. Пространственно-параллельно расположенные слои серы и молибдена S-Mo-S толщиной в три атома слабо связаны силами Ван-дер-Ваальса. Поэтому кристаллы легко сдвигаются вдоль базисной плоскости. В результате вещество приобретает смазочные свойства. Слоистая структура позволяет получать квазидвумерные кристаллы, аналогичные кристаллам графена.

На поверхности металла молибденит создает тонкую 5 мкм пленку, в которой атом молибдена расположен между захваченным металлом атомом серы и свободным атомом серы. Образующееся трехслойное нано-покрытие имеет один слой из атомов серы, которые прочно сцепляется с металлической поверхностью благодаря высокому сродству с металлами. Затем идет слой молибдена и слой из квази свободных атомов серы.

Покрытые смазкой соприкасающиеся поверхности не трутся непосредственно друг о друга, а образуют между собой прослойку из двух внешних слоев серы с низким взаимным сцеплением. При этом внутренний слой серы прочно сцепляется с металлической поверхностью, повышая ее износостойкость.

Само вещество не растворимо ни в воде, ни в разбавленных кислотах.

Как следствие, дисульфид молибдена представляет собой мелкодисперсный порошок с размером частиц от 1 до 100 мкм — сухую смазку. Она была впервые представлена в 1940-х годах химической компанией Dow Corning под торговым названием «Molykote», которое по-прежнему остается синонимом молибденовой смазки.

Обладая пленкообразующими свойствами, молибденит:

• сохраняет свои свойства в условиях отсутствия влаги до температур в 400 °С;
• окисляется в воздухе с 315 °C. В отсутствие кислорода применение возможно до 1100 °С;
• обладает смазывающими свойствами в инертных атмосферах и в условиях высокого вакуума, когда другие обычные смазочные материалы терпят неудачу;
• сохраняет свойства смазки при экстремальном давлении.

MoS2 используется в качестве сухой добавки в смазках, маслах, полимерах, красках и других покрытиях. Он бывает в виде суспензии или служит добавкой в других лубрикантах. Размер частиц MoS2 варьируется в зависимости от требований к смазочному материалу: 90 нм, 1,5 микрон, 4,5 микрон и 12,5 микрон.

Смазка с молибденом выпускается в виде спреев в аэрозольных тубах, жидкостей и густых пластинчатых материалов. Пластинчатые смазки образуют пленку, которая не теряет своих свойств даже в случае испарения дисперсионной среды, что актуально в аварийных ситуациях и скачках температуры.

Уникальность молибденовых смазок определяется следующими факторами:

• низкий коэффициент трения — 0,03-0,06;
• высокое сродство к металлам, соответственно, хорошая адгезия;
• тонкопленочная структура – до 5 мкм;
• оптимальная прочность, предел текучести порядка 3450 МПа;
• невысокая вязкость, что снижает энергетические потери в тех же подшипниках качения;
• повышенная температурная стойкость – сохраняет эффективность от криогенных температур до 315 °C;
• химическая стабильность при использовании растворителей;
• сохранение смазочных свойств в вакууме, в отличие от графита;
• физико-химическая устойчивость, обуславливающая антикоррозионный эффект — выдерживает взаимодействие со щелочными растворами, соляной, серной и плавиковой кислотами;
• легирующие свойства;
• отличные противозадирные и противоизносные свойства.

Способ применения

В использовании препарат довольно прост – достаточно прочесть инструкцию и приступать к обработке той или иной детали. Первоначально баллончик нужно встряхнуть. Затем обильно нанести смазку на деталь и дать ей немного подсохнуть.

После чего механизм или отдельный элемент можно включать в работу. Согласно отзывам, не рекомендуется смазывать узлы большим количеством вещества, так как при нагреве он орасширяется и может проникнуть через сальники наружу.

Виды смазок с молибденом

В технике сегодня используется три основных вида смазок, использующих дисульфид молибдена:

• Пластичные смазки;
• Присадки;
• Покрытия.

Каждый из этих видов применяется как для узконаправленных задач, так и для задач широкого назначения. Как и по назначению они различаются и по форме выпуска – в виде спрея в баллонах, в жидкостном виде и в виде порошка.

Пластичная смазка с дисульфидом молибдена

Консистентная смазка MolyWay Li 732 для подшипников

Этот продукт предназначен для смазывания подшипников скольжения и качения, а также использования в тяжелой производственной отрасли. В состав входит молибдена дисульфид. Молибденовая смазка для подшипников изготавливается из масел высокой вязкости и литиевого мыла. Дополнительно имеет в составе присадки, способствующие предотвращению образования коррозии и окисей, повышенного износа и адгезии. За счет трехпроцентного содержания молибдена в составе препарат имеет противоударные защитные свойства.

Смазка Hi-Gear HG5531-312

Используется как метод обработки разнообразных механизмов, которые подвержены воздействию высоких температур и ударных нагрузок. В состав препарата входит молибден тонкодисперсный и компоненты с высоким порогом стойкости к повышенным температурам и давлению. Максимальный порог давления равен 7000 атмосфер, а максимальный температурный порог – +250 градусов.

Сульфид молибденовая смазка этой марки имеет достаточно широкий спектр применения:

• Цепи и звездочки.
• Шарнирные соединения и механизмы.
• Шестеренчатые механизмы открытого и закрытого типов.
• Шкивы и тросы.
• Валы.
• Подшипники скольжения и качения.
• Замки и задвижки.
• Сцепные устройства.

Смазка обладает высокой стойкостью к агрессивным условиям. Отлично работает в условиях высокой влажности, устойчива к прямому воздействию воды. Предохраняет поверхности от образования окисей и ржавчины. Она устойчива к кислотам и солям. Параллельно используется как молибденовая смазка для ТПА в аэрозоле, так как не наносит повреждения структуре пластмассовых и резиновых изделий.

Состав и свойства молибденовой смазки

Правильнее называть этот смазочный материал дисульфид молибденовая смазка (ДМИ, IV). Выпускается он в виде серых, черных или немного голубых спреев, жидкостей, порошков и густых пластичных веществ. Основной действующий компонент – неорганическое соединение молибдена с серой. Химическая формула вещества молибденит записывается MoS2. В каждой молекуле содержится один атом молибдена и два атома серы.

Попадая на поверхность металла, молибденовая смазка образует слой толщиной около 5 мкм. Один атом серы прочно закрепляется на металле, а второй находится снаружи, между ними находится молибден. В результате подобного взаимодействия образуется трехслойное нано-покрытие. Первый слой – атомы серы, надежно сцепившиеся с металлической деталью. Второй слой – молибден. Снаружи вновь слой атомов серы.

Если две металлические детали покрыты дисульфид молибденовой смазкой, соприкасаются только внешние слои. Сила сцепления между атомами серы, которые вступают в контакт, очень мала, поэтому трение минимально. Напротив, к стали и молибдену сера прикрепляется очень сильно, создавая прочную трудно смываемую пленку. Благодаря этой особенности, смазывающий слой обладает высокой степенью износостойкости.

Подобный химический состав и строение обусловливают следующие параметры и характеристики молибденовой смазки:

• удельная прочность;
• стойкость к коррозии, высокотемпературному и механическому повреждению;
• химическая стабильность;
• противозадирные свойства.

Пластичные смазки на основе молибдена отлично «работают» при ударных нагрузках, исключая риск заедания движущихся частей.

Смазки для дроссельных заслонок

Дроссельная заслонка предназначена для регулировки подачи топливной смеси в цилиндры двигателя, за счет изменения сечения проходного канала. В момент открытия заслонки давление в системе впуска равно атмосферному, но при закрытии заслонки давление снижается до момента образования разряжения. Размещена дроссельная заслонка между всасывающим коллектором и воздушным фильтром.

Во время работы заслонка засоряется, на ней образуются отложения от продуктов сгорания топлива.

Дополнительно этот регулирующий механизм получает механические повреждения в процессе длительной эксплуатации. Осевой люфт так называемого клапана способствует образованию в теле пропускного канала мелких канавок, в результате чего топливная смесь поступает более обедненная. Впоследствии изменяется стабильная работа мотора, особенно на холостых оборотах. Для увеличения износостойкости данного механизма и снижения степени повреждений применяется молибденовая смазка для дроссельной заслонки.

К одному из таких видов можно отнести продукцию торговой марки Molykote. Данный антифрикционный материал наносят на поверхность заслонки путем специальных технологических операций.

Стоит ли покупать молибденовую смазку для двигателя

Защитные свойства молибдена известны еще с XVIII века. Впервые практическое применение молибденовая смазка получила в 1935 году. Качество продукта было, конечно, намного ниже, того, что предлагают современные производители. В составе смазки присутствовали абразивные частицы кварцита, которые вызывали механический износ деталей. В начале 40-х годов прошлого столетия инженерам удалось решить эту проблему.

Прогресс не стоит на месте. Сегодня использование молибденовой смазки в двигателях может обернуться проблемой. Чтобы понять «откуда растут ноги» данной проблемы, придется еще раз вернуться к составу смазочного вещества.

Дисульфид молибденовые смазки являются не химическим раствором, а смесью. То есть в жидкой составляющей имеется взвесь частиц ди сульфида. В процессе работы двигателя эта твердая фракция попадает туда, где ее присутствие приводит к проблемам. Например, на поршневые кольца и канавки.

Под действием экстремально высоких температур твердая фракция вызывает закоксовку поршневых колец. Они попросту «залегают». В результате такого нарушения раскаленные газы из камеры сгорания прорываются в картер, окисляют моторное масло. Это ускоряет процесс отложения кокса.

Другая проблема использования молибденовой смазки в современных двигателях связана с моющими присадками. Щелочные растворы и кальций вступают в реакцию с молибденом, до того как он успеет образовать защитную пленку на поверхности деталей. Весь положительный эффект пропадает. Но это еще не все.

В результате подобной реакции образуется достаточно большие по размеру молекулы. Они оседают на масляном фильтре, ускоряя его загрязнение. То есть, добавляя в моторное масло присадку на основе молибдена, вы запускаете цепную реакцию:

• моющие присадки расходуются на реакцию с молибденовой смазкой;
• продуктами этих реакций засоряется масляный фильтр;
• ускоряется общее загрязнение системы смазки двигателя.

Также следует учитывать, что молибденовые присадки активно взаимодействуют с кислородом и водой. Если данные компоненты попадут в смазку, дисульфид распадается с образованием серной кислоты и твердых частиц окиси молибдена. Кислота разъедает сталь, а абразивная оксидная фракция еще более увеличивает износ.

По этой причине, даже если производитель автомобиля не запрещает использование молибденовой смазки в автомобиле, возможны негативные последствия. Достаточно поездить с неисправной системой смазки, в которую поступает воздух или влага. Сколько стоит ремонт двигателя, думаем, представляют себе все автолюбители.

Действие материала

Из-за своей молекулярной структуры молибденовые смазки прекрасно выполняют защитные функции, при этом не препятствуют работе основной смазки. Дисульфид молибдена включает в себя один атом молибдена и пару атомов серы, взаимодействие которых с металлической поверхностью надежно крепит дисульфид к поверхностям. Характерное действие молибдена — это образование вязкого слоя смазки, толщина которого равна 5 мкм, что, в свою очередь, равняется полутора тысячам антифрикционных покрытий. В момент трения металлов частицы материала двигаются непосредственно между собой, чем препятствуют прямому контакту поверхностей деталей, а соответственно, снижают износ и перегрев.

Назначение и сфера применения

Уникальные свойства смазки с дисульфидом молибдена нашли свое применение в тех случаях, когда другие виды смазочных материалов применить физически невозможно. Наиболее правильно применение показано при:

• Высоких рабочих температурах;
• Больших давлениях рабочей среды;
• Резких ударных нагрузках;
• Повышенном радиационном поле;
• В вакууме.

В автомобилях она применяется в подшипниках качения, в ступичных узлах, в ШРУСах.

Вместе с тем, молибденовые консистенции не рекомендуется использовать для смазки высокоскоростных соединений и узлов. Вязкость смазки существенно повышает вероятность заносов. Так в высокоскоростных подшипниках, применение смазки противопоказано из-за высокого риска проскальзывания опорных роликов. В то же время в подшипниках поворотных механизмов строительной техники он отлично справляется с заданиями в условиях повышенных нагрузок. Не рекомендуется использовать и в высокоточных механизмах, где лучше для наполнения подойдет литиевая смазка. Хотя молибден отлично заполняет погрешности поверхности металла, для высокоточных подшипников это может завершиться заклиниванием роликов.

Оптимальным вариантом использования молибденовой смазки выступает ступичный узел автомобилей. Сегодня эти узлы смазываются всего один раз на 100 000 км, что фактически равно сроку их эксплуатации. В этом ответственном узле она снижает износ, уменьшает трение и обеспечивает сохранность поверхности металла.

Единственным узким местом применения дисульфида молибдена выступает необходимость установки защитного экрана, обеспечивающего герметичность узла от попадания влаги. Эта ситуация связана с тем, что при попадании в смазку влаги начинается химическая реакция, в ходе которой, смазка разлагается образуя серную кислоту и абразивные нерастворимые частицы окиси минерала. Попадание влаги в ступичный подшипник приведет сначала к выработке металла, а в дальнейшем к полному его разрушению.

В других узлах и механизмах смазка используется там , где есть необходимость снизить трение. В автомобилях это могут быть шестерни, шаровые опоры и шарниры, зубчатые рейки и штифтовые соединения. В станках чаще всего используется смазка в механизмах переключения передач, для смазывания рабочих валов, продольных и поперечных подач рабочего инструмента. Даже в таком устройстве как велосипед, используется смазка для втулок и подшипников.

Кроме того молибденовая композиция широко используется в таких случаях:

• Во время ремонта узлов и механизмов для притирки новых деталей;
• Для образования антикоррозийного покрытия;
• Для уменьшения трения;
• Для обеспечения повышения сроков эксплуатации между регламентными ремонтами.

Для решения каких задач лучше купить молибденовую смазку

Современные смазочные материалы разрабатываются, чтобы решать ограниченный круг задач. Узкая специализация позволяет добиваться высоких показателей. Дисульфид молибденовые смазки являются ярким примером такого подхода.

Основной круг задач, где они применяются:

• приработка компонентов в новых и подвергшихся ремонту узлах;
• продление ресурса деталей, которые работают в тяжелых условиях;
• общая защита механизмов от такого явления как старение металла.

Наибольшее распространение применение молибденовой смазки получило в автомобилях, сельскохозяйственной и строительной технике, промышленном оборудовании и станках. Также эти материалы используют в летательных аппаратах и водных судах.

Если говорить более детально, этот смазочный материал отлично справляется с защитой замков, петель, шарниров. Наибольший эффект получается, если применять дисульфид молибденовую смазку для обработки узлов, работающих с большими нагрузками динамического характера:

• подшипников (в том числе ступичных);
• ШРУСов;
• шаровых и U-образных шарниров;
• редукторов;
• червячных передач;
• клапанов высокого давления.

Почему в этом списке нет поршней, коленвалов и других деталей двигателя? Казалось бы, там молибденовой смазке самое место: высокие температуры и экстремальные механические нагрузки. Все не так просто.

Молибденовая смазка для дроссельной заслонки

Одна из деталей, для которой применение молибденовой смазки приносит только плюсы – это дроссельная заслонка. Эта деталь регулирует степень обогащения топливной смеси. В результате эксплуатации на ее поверхности скапливаются отложения продуктов сгорания топлива, она получает механические повреждения.

Молибденовая смазка для дроссельной заслонки позволяет снизить фрикционное воздействие, повысить герметичность. Применение этого смазочного материала придает плавный ход механизму. Кроме того, обеспечивается защита от коррозии, низкая вероятность заклинивание заслонки.

Какую молибденовую смазку лучше купить

Не откроем ничего нового, если скажем, что оптимальными параметрами обладают товары из средней ценовой категории или чуть дороже. На российском рынке в магазинах представлены продукты импортного производства по высокой цене и более доступные отечественные разработки.

Восстанавливающая смазка «Универсал-М» для ШРУС и подшипников

Для увеличения ресурса и восстановления от износа подшипников качения, ШРУСов и других узлов.

На наш взгляд оптимальным соотношением цены к качеству обладают молибденовые смазки «Универсал –М» и «Универсал PRO» от фирмы Suprotec из Петербурга. Независимое тестирование этих восстанавливающих, триботехнических консистентных составов показало, что по многим эксплуатационным параметрам они превосходят зарубежные аналоги.

Универсальная смазка Gazpromneft Grease L Moly EP2 с дисульфидом молибдена

В настоящее время рынок ГСМ представлен огромным ассортиментом дисульфидмолибденовых смазок отечественного и зарубежного производства. При этом качество последних не всегда превышает качество первых.
Универсальная смазка Gazpromneft Grease L Moly EP2 с дисульфидом молибдена производится российской компанией «Газпромнефть-СМ» по инновационным европейским технологиям, поэтому составляет серьезную конкуренцию более дорогостоящим продуктам таких известных мировых брендов как Mobil, Texaco и др., при этом не уступая им по качеству.
Многофункциональная пластичная смазка Gazpromneft Grease L Moly EP2 загущена литиевым комплексом, содержит противозадирные присадки (ЕР) и дисульфид молибдена в качестве твердого наполнителя. Оптимальный состав обеспечивает устойчивость смазки к высоким нагрузкам и другим тяжелым условиям эксплуатации. 

Gazpromneft Grease L Moly EP2 применяется для смазки тяжелонагруженных узлов транспортных средств и промышленного оборудования, защищает детали от заклинивания. 

Наиболее успешно продукт зарекомендовал себя в муфтах передних приводных колес, работающих при постоянной скорости, в карданных соединениях и шасси легковых автомобилей, тяжелых грузовиков и автобусов, в шарнирах равных угловых скоростей. Смазка Gazpromneft Grease L Moly EP2 применяется также для обслуживания антифрикционных подшипников, втулок и других узлов сельхозмашин, строительной техники и промышленного оборудования, подвергающихся высоким нагрузкам и давлениям.

Литиевая смазка Gazpromneft Grease L Moly EP2 с дисульфидом молибдена обеспечивает эффективную защиту узлов от износа и заклинивая.

Положительная сторона применения

Плюсы применения смазки: снижается трение между соприкасающимися деталями, повышается герметичность, предотвращается подклинивание заслонки, плавность движения механизма дросселя, обепечивается антикоррозионная защита.

Вдобавок молибденовые смазки для дросселя длительное время сохраняют свои положительные свойства и устойчивы к различным агрессивным средам. Автомобилисты отмечают, что применение данного состава благоприятно сказывается на работе дроссельной заслонки и значительно продлевает срок ее эксплуатации.

Пластичные материалы на основе молибдена

Наилучшим образом характеристики молибдена действуют при комбинировании с иными компонентами. Например, литиево-молибденовая смазка обладает усиленными защитными свойствами и способна дополнительно защитить элементы механизмов от ударных нагрузок. Применение таких типов смазок в значительной мере увеличивает степень прочности поверхностей деталей.

Они широко применяются при обработке подшипников, шестеренчатых механизмов, для обеспечения смазки различных типов редукторов.

Применение дисульфид молибденовой смазки для ступичного подшипника

Специалисты единодушны во мнении, что решение купить молибденовую смазку для обслуживания подшипника ступицы – отличный, выгодный вариант.

Этот смазочный материал обладает рядом свойств, которые делают его идеальным для такого применения:

1. ресурс – около 100 тысяч км пробега, что соответствует аналогичному параметру подшипника. Достаточно заложить смазку один раз на весь период эксплуатации;
2. смазка отлично защищает от коррозии. Пленка на поверхности деталей препятствует контакту металла с окислителями;
3. отличные показатели механической прочности и снижения сил трения.

Следует только следить, чтобы корпус ступичного подшипника был герметичен. Если в молибденовую смазку попадет влага, придется ее заменить. .