Äärimmäisissä
käyttöolosuhteissa, joissa
nestemäisillä voiteluaineilla
(mineraaliöljyt ja synteettiset nesteet) ei
enää saavuteta tyydyttäviä
tuloksia, on menestyksellä käytetty
kiinteitä voiteluaineita. Tällaisia
käyttöolosuhteita synnyttävät hyvin
korkeat ja hyvin matalat lämpötilat, suuret
ominaiskuormitukset, pienet liukunopeudet sekä
ympäristövaikutuksia aiheuttavat tekijät
kuten säteily, hapot ja voimakkaasti vaikuttavat olosuhteet.
Grafiitti
Voitelutarkoituksiin
käytetään hyvin puhdasta pulverimaista
(hiukkaskoko <
1 µm) ns. kolloidigrafiittia. Normaalioloissa grafiitti on
kestävää n. 400 °C:seen asti. Se
palaa n. 500 °C:ssa hiilidioksidiksi (CO2).
Grafiitin kitkaa
pienentävä vaikutus johtuu sen kerroksellisesta
kiderakenteesta.
Molybdeenidisulfidi
(MoS2)
Molybdeenidisulfidilla
on samankaltainen kerroksellinen kiderakenne kuin grafiitilla, ja se
mahdollistaa hyvin pienet kitka-arvot rajakitkaolosuhteissa. Yli 400
°C:ssa molybdeenidisulfidi hapettuu molybdeenitrioksidiksi,
jolla
on kuluttava vaikutus. Siksi tätä
lämpötilaa
pidetään MoS2:n
käytön ylärajana.
Muita
mineraaliperustaisia voiteluaineita
Muita kiinteitä voiteluaineita, joilla on
kerroksellinen kiderakenne, ovat mm. booraksi, kadmiumkloridi,
boorinitridi ja sinkkistearaatti.
Kun käytetään kiinteitä voiteluaineita,
joilla on kerroksellinen kiderakenne, riittävä kalvonpaksuus
suuntautuneine, hyvin pintaan tarttuvine lamelleineen on
tärkeä. Edellytyksenä on, että pinnat ovat kuivat
ja puhtaat ja että pulveria hierotaan pintaan voimakkaasti.
Muovit
Muoveilla, kuten polytetrafluorietyleenillä (PTFE) ja
polyetyleenillä, on hyvin pieni kitkakerroin terästä
vasten. Siksi näitä muoveja käytetään
kuivakäynnillä käyviin laakerointeihin tarkoitettujen
laakereiden raaka-aineina ja pulverimaisina aineina tahnamaisissa ja
nestemäisissä esikäsittelyaineissa. Näitä ovat
mm. booraksi, kadmiumkloridi, boorinitridi ja sinkkistearaatti.
Käyttö
Kiinteät
voiteluaineet kulkeutuvat voitelukohteeseen yleensä
lietteenä
kantonesteessä. Tämä voitelutapa
edellyttää,
että on mahdollista valmistaa stabiilia lietettä. Se
on
helpompaa grafiitin kuin MoS2:n
kohdalla, koska grafiitin
tiheys on pienempi.
Kiinteitä
voiteluaineita käytetään
avohammaspyöriin,
raskaasti kuormitettuihin niveliin, liukupintoihin ym.
rajavoitelukohteisiin.
Eräiden
aineiden kitkakerroin lämpötilan funktiona
ilma-atmosfäärissä.
|
