Исследование трибоиндуцированного эффекта повышения антифрикционной способности несущих поверхностей трибосистем при использовании смазочных материалов, легированных соединениями холестерина и маслорастворимых комплексонов

При выполнении проекта было изучено совместное влияние веществ, образующих прочные химические связи с ионами металлов – комплексонов, и жидкокристаллических соединений холестерина на процессы образования граничных смазывающих слоев в минеральном (вазелиновом) и синтетическом (бис(2-этилгексил)себацинате) маслах. Установлено, что комплексоны и жидкокристаллические соединения холестерина имеют различные механизмы влияния на трибологические свойства смазочных материалов, но только их совместное применение обеспечивает реализацию трибоиндуцированного эффекта повышения антифрикционной способности несущих поверхностей трибосистем. Именно трение запускает химические реакции между молекулами присадок и металлическими телами трения. О трибоактивированном взаимодействии молекул комплексонов с металлом свидетельствует изменение цвета поверхностей трения. Граничные пленки, идентифицированные при помощи растровой электронной микроскопии, сглаживают микрорельеф поверхностей трибосопряжения, что приводит к улучшению триботехнических свойств модифицированных масел. Установлено, что механизм действия этаноламинов связан с растворением оксидной пленки на поверхности металла, в результате чего граничная смазывающая пленка формируется за счет химических превращений базовых масел, активированных неокисленным железом. Последовательность процессов, протекающих при формировании граничных пленок в изученных смазочных материалах следующая: образование комплексных соединений между комплексонами и ионами железа поверхностной оксидной пленки; удаление комплексов с поверхности трения; взаимодействие основы смазочного материала с неокисленным железом; образование из эфиров холестерина эпитропных структурированных слоев. Добавление в масла комплексонов позволяет существенно увеличить их максимальную нагрузочную способность, а добавление сложных эфиров холестерина - повысить их антифрикционные свойства. Совместное применение этих двух типов присадок позволяет формировать на поверхностях трения многослойные смазывающие слои, значительно повышающие эксплуатационные свойства трибосистем. Прилежащий к металлу слой такой пленки состоит из химически связанных с поверхностью углеводородных фрагментов, поверх которого располагается планарно ориентированный слой сложноэфирных жидкокристаллических присадок. Полученные результаты имеют важнейшее прикладное значение. Знание механизмов трибоиндуцированного эффекта повышения антифрикционной способности несущих поверхностей трибосистем позволяет добиваться значительного улучшения эксплуатационных свойств смазочных материалов за счет их модифицирования недорогими и широкодоступными присадками.