дисульфид молибдена что это такое
Плюсы и минусы дисульфида молибдена, молибденовые масла
Несмотря на то, что дисульфид молибдена используется как компонент смазочных компонентов или в чистом виде уже несколько веков, не утихают споры о его положительных и отрицательных качествах.
Немного истории и химии: дисульфид молибдена встречается в природе в виде минерала молибденита. Сейчас доступен и полностью синтетический продукт.
В измельченном состоянии использовался как смазка, например осей телег, с семнадцатого века. Добавлять MoS2 в масла и смазки стали в начале 20-го века, в армейскую технику в качестве контраварийной смазки. Присадка позволяла двигателю некоторое время работать при полной потере масла. Это давало возможность покинуть поле боя, выведя технику их зоны обстрела. Таким образом, дисульфид молибдена стал первым антифрикционным компонентом в моторном масле.
Исключительной особенностью частиц дисульфида молибдена является его способность образовывать очень прочные приповерхностные пленки, в которых атомы серы притягиваются к металлу, а молекулярные слои легко скользят относительно друг друга с минимальным коэффициентом трения. Слоистая структура такой пленки подобна графиту, но обеспечивает более низкий коэффициент трения.
Слои дисульфида надежно разделяют поверхности трения и препятствуют задиру, прихвату и свариванию. Обработанные поверхности имеют значительно больший ресурс и стойкость к нагрузкам.
Противники использования дисульфида молибдена утверждают, что дисульфид молибдена якобы сгорает в двигателе с образованием абразива. Между тем это не так. Дисульфид стоек в окислительной атмосфере до 450 °С, а в вакууме до тысячи. Продуктом окисления дисульфида является триоксид молибдена MoO3, сам по себе антифрикционное вещество.
Есть два ключевых момента, позволяющих использовать дисульфид молибдена в моторных маслах.
Первое – степень измельчения. Не всегда положительные результаты использования MoS2 в двигателях в советское время, происходили от того, что порошок, вынесенный с военного предприятия, был слишком крупный и вываливался в осадок. В результате масляный фильтр забивался черно-серым порошком, а двигатель не получал смазки в должном количестве. Нормально работает порошок с частицами порядка 0,3 мкм, что позволяет ему свободно проходить через поры масляного фильтра.
Второе – дополнительный дисперсант,, который и поддерживает порошок в виде взвеси, суспензии. Молекулы дисперсанта полярны, обволакивают частицы дисульфида, не позволяют им образовывать осадок и слипаться в агломераты.
К числу неприятностей, противники MoS2 относят нагары на кольцах и в поршневых канавках, якобы провоцируемые присадкой. Такие проблемы действительно возможны при превышении дозы MoS2 более 3% массы масла и при слабых моющих свойствах самого масла. Но проблемы решаются грамотным подбором рецептуры. Ещё, народные сказочники придумали теорию, по которой молибденовое масло следует чередовать в двигателе с обычным. Совершенно не понятна их мотивация, так как дисульфид молибдена не накапливается в моторе и не меняет геометрию деталей.
К действительно не решаемым проблемам использования дисульфида молибдена в современных двигателях является наличие в конструкции дизельного или бензинового двигателя фильтра сажевых частиц. Как известно, фильтры не переносят повышенную концентрацию серы, а без серы не может быть дисульфида. Кстати, одна из современных разработок – молибденоорганическая присадка без серы, уже широко используемая в современных маслах как антиизносная и снижающая расход топлива. Масла на её основе.
Но это теория, что предлагает практика?
Компания Liqui Moly занимается выпуском продуктов с дисульфидом молибдена с 1957 года. Разработаны формулы, полностью нивелирующие недостатки молибденовых продуктов. Ассортимент включает в себя три готовых масла с дисульфидом молибдена, смазки, молибденовые присадки в моторные и трансмиссионные масла, сухие молибденовые покрытия для промышленного использования, проникающие смазки с MoS2, специальные препараты для первичной смазки осей турбин и моторных цепей для предотвращения их быстрого износа.
Что получает потребитель?
Молибденовые масла очень эффективно снижают шумы двигателя, в частности звуки перекладки поршня, стуки гидрокомпенсаторов, распредвалов, гидронатяжителей. Благодаря снижению трения, может быть получена топливная экономия в 2-3%, в зависимости от режима эксплуатации. Улучшается холодный запуск двигателя, поскольку молибденовый слой в принципе не стекает с поверхностей. Повышается ресурс агрегатов на 30-50%.То же относится и к редукторам, трансмиссиям, не содержащим фрикционных элементов.
В какую технику можно лить?
Готовые моторные масла MoS2 производятся Liqui Moly в трех вязкостях: SAE 10W-40, 15W-40, 20W-50. Если техника допускает такие вязкости и не имеет фильтров твердых частиц на выхлопе, то более ограничений нет. В России основных потребителей такие масла находят в средней полосе и в южных регионах. Если есть ограничения по вязкости, то практически из любого масла можно сделать молибденовое при помощи присадки Oil Additiv, но ограничения по фильтрам остаются. Поэтому, в бензиновые отечественные легковушки молибденовые масла можно лить без ограничений, также как и в иномарки, выпуска до 2005-2007 годов (тут надо смотреть в инструкцию). Парк автомобилей в России имеет средний возраст семнадцать лет, именно поэтому молибденовые масла будут оставаться актуальными ещё долго, а на смену дисульфиду в более современной технике пришли молибденоорганическкие присадки. Но это совсем другая история. Технический отдел представительства Liqui Moly в России всегда даст квалифицированную консультацию по использованию молибденовых продуктов.
Молибденовая смазка: что это и где применять
Товар по теме:
Пластичная смазка «Супротек Универсал-М» для ШРУС и подшипников
Для увеличения ресурса и восстановления от износа подшипников качения, ШРУСов и других узлов.
Среди автомобилистов молибденовая смазка встречает как сторонников, так и тех, кто относится к ней с некоторой долей скепсиса. Одни ее яростно защищают, другие осторожно высказываются о возможных проблемах при ее применении. Как всегда, истина находится где-то посередине.
На самом деле применение молибденовой смазки – отличный вариант, чтобы увеличить ресурс деталей автомобиля, работающих в тяжелых условиях. Главное – применять ее с умом. Не стоит действовать по принципу – главное, чтобы было. В некоторых узлах присутствие смазывающих составов с содержанием молибдена противопоказано. Впрочем, расскажем по порядку.
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:
Пластичные смазки на основе молибдена отлично «работают» при ударных нагрузках, исключая риск заедания движущихся частей.
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:
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:
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.
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:
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.
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.
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:
Следует только следить, чтобы корпус ступичного подшипника был герметичен. Если в молибденовую смазку попадет влага, придется ее заменить. Чем чревато попадание воды в этот смазочный материал, мы уже рассмотрели выше.
«. При эксплуатации автомобиля важно следить за его техническим состоянием. Никаких посторонних звуков при движении не должно быть. Например, если гудит подшипник ступицы, это сигнал, что нужен ремонт, точнее – замена. Стандартный срок службы детали – около 100 тысяч километров пробега, но в Европе. Нашим автолюбителям необходимо делать поправку на состояние дорог. Понятно, что в сторону уменьшения ресурса. «
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.
Пластичная смазка «Супротек 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.
Консистентная смазка Супротек Универсал PRO для подшипников, передач, ШРУСов
Для увеличения ресурса и восстановления изношенных подшипников качения, зубчатых передач, ШРУС и других узлов, использующих пластичную смазку.
Дисульфид молибдена.
Дисульфид молибдена MoS2
Что такое молибден
Молибден как слово, используется для описания различных химических соединений, которые содержат элемент Молибден (Мо).
Молибден металлический элемент, который имеет много уникальных характеристик как металл.
Молибден наиболее часто используется в качестве легирующей добавки в сплав и нержавеющей стали.
Добавление молибдена в сталь увеличивает её прокаливаемость, свариваемость, прочность и устойчивость к коррозии.
Хотя Молибден используется в основном в сталях он так же нашел применение в смазочных композициях.
Mo используется в следующих формах:
1) Дисульфид молибдена (MoS2)
и Растворимые соединения Mo такие как:
2) Molybdenum Dithiophosophates (MoDTP)
3) Molybdenum Dithiocarbamates (MoDTC)
1) Дисульфид молибдена (MoS2)
Первый случай использования дисульфида молибдена как смазки было в 1600-х годах, когда переселенцы использовали его для смазывания осей тележек.
Первое коммерческое использование дисульфида молибдена началось в 1920-х годах.
Необходимость улучшения смазки и смазочных материалов привело к широкому использованию дисульфида молибдена в смазочных материалов в 1940-х годах.
Дисульфида молибдена широко используется в смазочных композициях, для смазки зубчатых открытых передач, конвейерных цепей, дисперсии и связанные покрытия.
В смазках дисульфид молибдена в основном используется в виде порошка.
В трансмиссионных маслах, смазках цепного конвейера, и т.д. он используется в коллоидной форме суспензии
В коллоидной суспензии дисульфида молибдена частицы равномерно диспергируют и суспендируют во всей смазочной жидкости
Дисульфид молибдена бывает в трех различных размерах частиц:
— Техническая фасовка (5-7 мкм размер частиц)
— Техническая мелкая фасовка (0.7 мкм размер частиц)
— фасовка для суспензии (0.3 мкм размер частиц)
Техническая фасовка используется в составах под смазку которые используются под высокую нагрузку и скольжение, такие как открытые зубчатые передачи и подшипников открытого
типа
Техническая мелкая фасовка используется в смазках для высоко-скоростных условий, такие как вращающиеся антифрикционные подшипники.
фасовка для суспензии используется в коллоидных растворах
Как производится MoS2
Дисульфида молибдена происходит естественно из минерала молибденита.
в руде молибденита, как MoS2 присутствует в количествах от 0,01 до 0,5%.
Из 2000 фунтов руды можно получить от 4 до 6 фунтов дисульфида
Запасы в основном расположены в западных регионах Северной Америки и Южная Америка (в первую очередь в Чили)
Дисульфида молибдена добывается либо путем открытым способом в карьере или подземным методом добычи полезных ископаемых.
Руду измельчают через серию дробилок и вращающихся долот
Раздробленную руду обрабатывают водной суспензией, которая содержит различные реагенты, мазут или дизельное топливо
Мазут или дизельное топлива покрывает частицы молибденита, что делает их водоотталкивающими
Водную суспензию из молибденита и топлива помещают во флотационной камере, где смесь перемешивается с воздухом.
частицы Молибденита под напором восходящего воздуха образуют пузыри и концентрируются на поверхности суспензии, получается пена, затем пену переводят в резервуар.
Полученный концентрат, который составляет 90% молибдена обрабатывают различными кислотами для растворения любых примесей, таких как медь и другие взвеси.
Концентрат сушат, обезжиривают и очищают в различные фасовки дисульфида молибдена.
Конечный продукт содержит примерно от 98 до 99% дисульфида молибдена…
Как работает дисульфид молибдена
Дисульфида молибдена является одним из наиболее важным элементом в смазке и широко применяется в ней.
Он хорошо подходит для использования в смазках, где неблагоприятные условия, такие как высокое давление, большие ударные нагрузки и позволяет предотвратить металл-металл контакт.
Температура и давление в месте контакта металла при наличие MoS2 мгновенно образует тонкий твердый слой смазочной пленки
Эта пленка состоит из пластин, и она как структура, содержащая слои атомы молибдена зажатые между слоями атомов серы.
Слои могут скользить между собой с очень низким коэффициентом трения.
В пределах каждого слоя между Сера-молибден-сера есть крепкие узы, которые помогают предотвратить металлические поверхности от контакта друг с другом
Хорошая аналогия со стопкой игровых карт, когда при приложении горизонтальной силы к верхней карте, все остальные равномерно сдвигаются.
Слой плёнки молибдена который образуется выдерживает давление до 500’000 PSI.
Пластины молибдена заполняют и выравнивают микроскопические ямы и впадины, присутствующие в металлической поверхности.
Толщина пленки, образованной MoS2 является функцией давления и время, и ограничена максимальной толщиной в размере 1,2 мкм
Эта пленка постоянно обновляется на металлической поверхности путем перемешивания молибдена присутствующего в смазке
СВОЙСТВА ДИСУЛЬФИДА МОЛИБДЕНА
Дисульфид молибдена имеет несколько уникальных свойств, что отличает его от других твердых смазок:
1. низкий коэффициент трения (от 0,03 до 0,06)
2. тонкая плёнка формирует структуру
3. сильная адгезия к металлам
4. выдерживает огромные давления (500,000 psi)
5. Стабильность в присутствии большинства растворителей.
6. Эффективные смазывающие свойства при очень широком диапазоне рабочих температур (-375 ° до 752 ° F в воздухе и до 2000 ° F в вакууме).
Дисульфид молибдена не реагирует с большинством кислот, кроме царской водки и горячей концентрированной соляной, серная и азотной кислотами.
Дисульфид молибдена действует как природная смазка и его пленкообразующие характеристики не зависят при присутствии паров конденсируемой воды.
Дисульфида молибдена устойчив на воздухе до 700 ° F
Основной побочный продукт при окислении дисульфида молибдена является триоксида молибдена (МоO3).
Триоксида молибдена является высокотемпературной смазкой и это не абразив.
Дисульфид молибдена не абразив. Это было документировано в различных ASTM тестах на износ от различных поставщиков дисульфида молибдена
Дисульфид молибдена не будет нарастать как нагар на подшипнике или поверхности металла.
Дисульфида молибдена образует слои только в тех поверхностях где есть сильное трение и только до максимальной пленки 1,2 мкм.
Смазки содержащие дисульфид молибдена используются в широком разнообразие применений подшипников в диапазоне высокой скорости и прецизионных подшипниках и очень большие подшипники для карьерной техники.
Смазочные агенты, которые содержат коллоидную дисперсию дисульфида молибдена не будут забивать большинство типов системы фильтрации
Размер частиц сорта дисульфида молибдена который используется в коллоидных дисперсий составляет 0,3 мкм.
Если мелкие частицы не стабильны, они образуют более крупные и выпадают в осадок.
Вариант коллоидной дисперсии дисульфида молибдена использует в трансмиссионных маслах и смазках цепи.
чтобы предотвратить осаждение во время использования, Частицы Mo покрыты слоем диспергатора, который препятствует комкованию.
Дисульфид молибдена имеет исследования в стандартном ASTM и в армии США и подтверждает защиту от коррозии.
При использовании с другими твердыми смазочными материалами, такими как графит, дисульфида молибдена хорошо работает и даёт повышение несущей способности другой твердой смазки
В отличие от других твердых смазок, используемых в разработке, смазочные материалы дисульфид молибдена являются жестко контролируемыми от его различных поставщиков.
Токсикологические исследования, проведенные различными правительственными и частными агентствами установили, что дисульфид молибдена является относительно нетоксичным.
Молибден — тяжелый металл и большие дозы дисульфида молибдена и других Mo соединения приводят к острым отравлениям у людей.
В низких концентрациях молибдена является важным элементом витаминов и минералов
Молибден также незаменимый микроэлемент для растений и роста животных