Mỡ bôi trơn khô là gì?    
Kiến thức, Kiến thức về mỡ bôi trơn

Mỡ bôi trơn khô là gì?

Posted on by madc
Chất bôi trơn khô hoặc chất bôi trơn rắn là những chất mặc dù ở dạng rắn nhưng có thể làm giảm ma sát của hai vật liệu trượt vào nhau mà không cần bất kỳ môi trường dầu lỏng nào.  Hai chất bôi trơn khô quan trọng nhất bao gồm Graphite và Molypden Disulfide. Thông thường chúng ta thường gặp là mỡ bôi trơn khô hay còn gọi là mỡ bôi trơn rắn, mỡ chống kẹt dính, mỡ lắp ráp…

Mỡ bôi trơn khô là gì?

Mỡ bôi trơn khô có đặc tính ma sát thấp cung cấp khả năng bôi trơn tốt ở nhiệt độ cao mà dầu và chất bôi trơn dạng lỏng không thể làm được. Các đặc tính ma sát thấp của hầu hết các chất bôi trơn khô có thể là do cấu trúc phân lớp ở cấp độ phân tử, với các liên kết yếu giữa các lớp. Các lớp được hình thành có thể trượt giữa các lớp mà không cần nhiều lực tác dụng, điều này mang lại cho chúng các đặc tính ma sát thấp. Chất bôi trơn khô có thể hoạt động ở nhiệt độ lên đến 350 độ C trong môi trường oxy hóa và trong điều kiện không oxy hóa, chất bôi trơn rắn như Molypden Disulfide có thể hoạt động ở nhiệt độ cao tới 1100 độ C.

Bốn chất bôi trơn khô được sử dụng phổ biến nhất

Mỡ bôi trơn khô gốc than chì

Than chì có thể được mô tả là một trong ba dạng thù hình nguyên tố hóa học:
  1. Cacbon;
  2. Kim cương;
  3. Cacbon vô định hình.
Than chì kết tinh trong hệ thống lục giác. Các nguyên tử cacbon liên kết chặt chẽ với nhau trong các tấm. Vì liên kết giữa các tấm yếu nên than chì có cường độ cắt thấp hơn dưới lực ma sát. Điều này làm cho than chì phù hợp làm chất bôi trơn rắn và được coi là một trong những chất bôi trơn rắn truyền thống và được sử dụng rộng rãi nhất.
Nó được sử dụng trong máy nén khí, ngành công nghiệp thực phẩm, đường ray xe lửa, khớp nối, dụng cụ bằng đồng thau, van, bánh răng hở, ổ bi và các công việc khác trong xưởng cơ khí. Nó cũng được sử dụng để bôi trơn ổ khóa vì chất bôi trơn dạng lỏng có thể khiến các hạt bị kẹt trong ổ khóa, có thể gây ra sự cố. Nó thường được sử dụng để bôi trơn các bộ phận chuyển động bên trong của súng trong điều kiện nhiều cát.
Ưu điểm của chất rắn than chì bao gồm:
  • Bôi trơn tốt ngay cả trong điều kiện độ ẩm cao.
  • Bảo vệ chống ăn mòn.
  • Độ ổn định trong điều kiện nhiệt độ cao.
  • Hệ số ma sát thấp khi chịu tải trọng cao.

Mỡ bôi trơn khô Molypden Disulfide

Molypden Disulfide là một phần của nhóm vật liệu được gọi là “dichalcogenide kim loại chuyển tiếp” (TMDC). Các vật liệu từ lớp này được đặc trưng bởi công thức hóa học của chúng là MX 2 trong đó M biểu thị một nguyên tử kim loại chuyển tiếp (nhóm 4-12 của bảng tuần hoàn) và X là một hợp chất hóa học được gọi là chalcogen (nhóm 16). Công thức hóa học của molypden disulfide MoS 2 . MoS 2 tương đối không hoạt động. Nó không bị ảnh hưởng bởi axit cũng như oxy. Về ngoại hình và cảm giác, molypden disulfide giống than chì. Nó được sử dụng rộng rãi như một chất bôi trơn khô do ma sát và độ bền rất thấp. Nó được sử dụng cho động cơ hai thì (như động cơ xe máy), phanh đùm xe đạp, CV ô tô và khớp nối vạn năng và đạn.
MoS2 có hệ số ma sát cực thấp. MoS2 có kích thước hạt trong phạm vi từ 1 đến 100 um. Khi chúng tôi thực hiện thử nghiệm ma sát trượt của MoS2 với sự trợ giúp của máy thử Pin on Disc với tải trọng thấp hơn (0,1-2 N), nó cung cấp hệ số ma sát <0,1.
MoS2 thường là thành phần của hỗn hợp và vật liệu tổng hợp cần ma sát thấp và ví dụ, nó có thể được thêm vào than chì để tăng độ bám dính. Khi kết hợp với nhựa, MoS2 có thể tạo ra vật liệu tổng hợp có độ bền cao hơn. Lớp phủ vật liệu tổng hợp tự bôi trơn được thiết kế cho các ứng dụng nhiệt độ cao được tạo thành từ molypden disulfide và titan nitride bằng cách sử dụng phương pháp lắng đọng hơi hóa học.
Những lợi ích của dầu rắn molypden disulfide bao gồm:
  • Độ bám dính tuyệt vời
  • Phạm vi nhiệt độ phục vụ rộng.
  • Bảo vệ chống ăn mòn
  • Giảm ma sát khi tải trọng tăng
  • Phòng ngừa trượt dính
  • Sức chứa lớn để mang tải
Mỡ bôi trơn khô của Molypden Disulfide không thể sử dụng trong điều kiện ẩm ướt vì độ ẩm làm tăng ma sát.

Mỡ bôi trơn khô Nitride Bo lục giác

Trong các quá trình tạo hình kim loại, ma sát có thể dẫn đến sinh nhiệt và bám dính, sự tích tụ hoặc tích tụ của vật liệu gia công, sự mài mòn của dụng cụ, biến dạng không đồng nhất và bề mặt kém chất lượng. Đây là lý do tại sao chất bôi trơn phù hợp là cần thiết, đặc biệt là khi nói đến nhôm và hợp kim nhôm. Tuy nhiên, do sự gia tăng tính phức tạp của các bộ phận được tạo thành với yêu cầu cao hơn về độ bền và sự phát triển của các hợp kim mới, chất bôi trơn phải đối mặt với những yêu cầu ngày càng tăng về độ ổn định nhiệt độ, giảm ma sát, ngăn ngừa trầy xước và bảo vệ bề mặt.
Than chì là chất bôi trơn rắn có thể được sử dụng thành công trong quá trình tạo hình nhôm nóng và lạnh, nhưng nó để lại vết ố đen trên bề mặt của bộ phận được tạo hình và điều này có nghĩa là cần phải mài hoặc đánh bóng thêm.
Một giải pháp thay thế khả thi cho than chì là  Nitride Bo lục giác  (h-BN), còn được gọi là than chì trắng.
H-BN, như một chất bôi trơn, có thể được sử dụng để thay thế hiệu quả than chì trong quá trình tạo Al đồng thời đảm bảo độ tinh khiết của bề mặt và tránh bị ố màu. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng các đặc tính tribological bao gồm mài mòn và ma sát, độ ổn định của màng bôi trơn và chất lượng bề mặt phụ thuộc rất nhiều vào kích thước của bột và lượng Hexagonal Boron Nitride (h-BN). Người ta nhận thấy rằng hiệu suất cao nhất được quan sát thấy với bột h-BN 30um khi được thêm vào mỡ trong phạm vi từ 10 đến 20%.

Mỡ bôi trơn khô N Vonfram đisunfua

Tungsten Disulfide (WS 2 ) là một loại bột rắn, khô có tác dụng bôi trơn và là chất bôi trơn tốt nhất hiện có. WS 2 có khả năng bôi trơn khô vượt trội (COF: 0,03) mà không có chất nào khác như Graphite và Molypden Disulfide (MoS 2 ) có thể sánh được.
Tungsten Disulfide (WS 2 ) cũng được sử dụng trong các ứng dụng chịu nhiệt độ cao và áp suất cao. Nó có phạm vi chịu nhiệt lên đến -450 độ F (-270 độ C) đến 1200 độ F (650 độ C) trong bầu khí quyển tiêu chuẩn và phạm vi từ -305 độ F (-188 độ C) đến 2400 độ F (1316 độ C) trong chân không. Khả năng chịu tải của màng phim rất cao, đạt tới 300.000 psi.
Do bột Tungsten Disulfide (WS 2 ) có hệ số ma sát cực thấp (Động ở mức 0,03 và tĩnh ở mức 0,07) nên ứng dụng là vô hạn và có thể được thử nghiệm với bất kỳ khái niệm nào.
Có hai cách sử dụng bột WS 2 phổ biến là:
  • Trộn bột WS 2 với chất bôi trơn bán rắn (như mỡ, dầu và các chất bôi trơn hóa học khác nhau):
Bột được trộn từ 1% đến 15% (nếu cần) với dầu hoặc mỡ. Điều này làm tăng độ bôi trơn tổng thể của chất bôi trơn và cũng sẽ tăng cường các đặc tính Nhiệt độ cao và Áp suất cực đại của chất bôi trơn bán rắn.
  •  Bột WS 2 được phủ lên bề mặt cần bôi trơn (khô):
Bột được phun (ở áp suất 120 PSI) lên bề mặt bằng khí nén khô (và lạnh). Nó không yêu cầu chất kết dính và quá trình phun có thể được thực hiện ở nhiệt độ môi trường. Lớp phủ có độ dày 0,5 micron. Giả sử bạn muốn áp dụng nó bằng một phương pháp khác. Bột có thể được trộn với cồn Isopropyl và hỗn hợp thu được có thể được đánh bóng lên bề mặt. Ứng dụng phủ đã được phổ biến rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau như Linh kiện ô tô, Động cơ xe đua và các linh kiện khác, Linh kiện hàng không vũ trụ, Vòng bi (Bóng tuyến tính, Bóng lăn, v.v.), Trục, Linh kiện hàng hải, Dụng cụ cắt, Lưỡi dao, Máy cắt, Dao, Chất tách khuôn, Bánh răng chính xác, Linh kiện van, Pít-tông, Xích, Linh kiện máy móc và nhiều danh mục khác.
Cấu trúc lục giác của WS2 (nhìn từ trên xuống); (b) Sự trượt tương đối giữa hai lớp đơn của WS2 (nhìn từ slide).
Cấu trúc lục giác của WS2 (nhìn từ trên xuống); (b) Sự trượt tương đối giữa hai lớp đơn của WS2 (nhìn từ slide).

Mỡ bôi trơn khô Polytetrafluoroetylen (PTFE)

Polytetrafluoroethylene  ( PTFE ) là một loại fluoropolymer tổng hợp của tetrafluoroethylene với nhiều ứng dụng. Tên thương hiệu được sử dụng phổ biến nhất cho vật liệu gốc PTFE là Teflon.
Polytetrafluoroethylene là một chất rắn fluorocarbon (ở nhiệt độ phòng), vì nó là một loại polyme có trọng lượng phân tử cao bao gồm toàn bộ carbon và flo. Polytetrafluoroethylene được sử dụng làm lớp phủ chống dính cho chảo và các dụng cụ nấu ăn khác. Nó không phản ứng, một phần là do độ bền của liên kết carbon-flo khiến nó thường được sử dụng trong các đường ống và thùng chứa để bảo vệ chống lại các chất hóa học ăn mòn và phản ứng. Khi được sử dụng làm chất bôi trơn, PTFE làm giảm mài mòn do ma sát của máy móc và mức tiêu thụ năng lượng. Nó thường được sử dụng làm chất ghép cho các thủ thuật phẫu thuật. Nó cũng thường được sử dụng làm lớp phủ cho ống thông, giúp ngăn chặn khả năng các tác nhân gây nhiễm trùng bám vào ống thông và gây ra nhiễm trùng trong bệnh viện.
Lợi ích của chất rắn PTFE là:
  • Giảm ma sát trượt tốt.
  • Khả năng chống hóa chất tốt.
  • Khả năng chịu tải thấp.
  • Hệ số ma sát thấp ở tải trọng thấp hơn.
Cấu trúc của Polytetrafluoroethylene (PTFE)
Cấu trúc của Polytetrafluoroethylene (PTFE)

Ứng dụng thực tế của mỡ bôi trơn khô

Ứng dụng thực tế của mỡ bôi trơn khô có lợi trong những trường hợp mà chất bôi trơn thông thường không đủ,

  • Chuyển động qua lại:
Sử dụng điển hình là chuyển động trượt hoặc chuyển động qua lại đòi hỏi phải bôi trơn để giảm mài mòn; ví dụ như trong mỡ bôi trơn xích và bánh răng. Chất bôi trơn dạng lỏng có thể được ép ra, trong khi chất bôi trơn dạng rắn không thể thoát ra, ngăn ngừa ăn mòn, mài mòn và trầy xước.
Đồ gốm:
Một ứng dụng khả thi khác là chất phụ gia bôi trơn có hoạt tính hóa học không có trên một số bề mặt nhất định, bao gồm Polyme và gốm sứ.
Nhiệt độ cao:
Graphite và MoS2 là chất bôi trơn hoạt động ở nhiệt độ cao và trong môi trường oxy hóa, nơi chất bôi trơn dạng lỏng thường không bền. Ứng dụng điển hình của những vật liệu này là các chốt có thể dễ dàng siết chặt và tháo ra sau thời gian dài ở nhiệt độ cao.
Áp suất tiếp xúc cao:
Hình dạng phiến hướng về bề mặt trượt và tạo ra tải trọng chịu lực lớn kết hợp với lực cắt thấp. Hầu hết các ứng dụng tạo hình kim loại đòi hỏi biến dạng nhựa đều sử dụng chất lỏng.

Cách sử dụng mỡ bôi trơn khô

Cách sử dụng mỡ bôi trơn khô:

  • Phun/nhúng/quét:
Phân tán chất bôi trơn rắn như một chất phụ gia trong nước, dầu hoặc mỡ thường được sử dụng. Màng bôi trơn khô có thể được phun khi các bộ phận không thể tiếp cận để bôi trơn. Sau khi dung môi bay hơi, lớp phủ được xử lý và làm nguội đến nhiệt độ phòng, tạo thành chất bôi trơn rắn hoặc chất giảm ma sát. Bột nhão là chất bôi trơn giống như mỡ chứa một tỷ lệ lớn chất bôi trơn rắn được sử dụng để lắp ráp và bôi trơn các bộ phận chuyển động chậm, tốc độ cao.
  • Trộn bột khô:
Trộn bột khô là một kỹ thuật đáng tin cậy để ứng dụng. Liên kết có thể được tăng cường bằng cách Phosphat hóa trước chất nền. Việc sử dụng bột tự do đi kèm với những hạn chế vì độ bám dính của chúng trên chất nền không đủ để mang lại bất kỳ độ bền nào cho các ứng dụng liên tục. Một khung thời gian ngắn cải thiện điều kiện trượt có thể đủ để tăng cường điều kiện cho quá trình chạy vào của các quy trình tạo hình kim loại.
  • Lớp phủ chống ma sát:
Lớp phủ chống ma sát (AF) là “sơn bôi trơn” bao gồm các hạt mịn của các màu bôi trơn như moly disunfua, than chì hoặc PTFE trộn với chất kết dính. Sau khi ứng dụng và bảo dưỡng đúng cách, các chất bôi trơn “trơn” (hoặc khô) này bám vào bề mặt kim loại, tạo thành lớp màng rắn màu xám đen. Nhiều chất bôi trơn màng khô có chất ức chế rỉ sét đặc biệt mang lại khả năng chống ăn mòn vượt trội.
Lớp phủ chống ma sát được áp dụng cho các lĩnh vực và lý do ứng dụng dưới đây:
  1. Khi hiện tượng mài mòn và mài mòn là một vấn đề (chẳng hạn như các khía, khớp nối vạn năng và ổ trục có khóa).
  2. Khi áp suất vận hành vượt quá khả năng chịu đựng của mỡ và dầu thông thường.
  3. Khi cần hoạt động trơn tru như piston hoặc trục cam, trường hợp cần hoạt động sạch sẽ (lớp phủ AF sẽ không bám bụi bẩn và các mảnh vụn khác như dầu mỡ)
  4. Các chi tiết được lưu trữ trong thời gian dài.
  • Vật liệu tổng hợp tự bôi trơn:
Chất bôi trơn rắn như graphite, PTFE, MoS2 và các chất phụ gia chống mài mòn và chống ma sát khác thường được pha chế trong polyme và các vật liệu thiêu kết khác. Ví dụ, MoS2 có trong các vật liệu dùng cho ổ trục ống lót và chất đàn hồi, vòng chữ O, chổi than, v.v.
Chất bôi trơn rắn được kết hợp vào nhựa để tạo ra cao su nhiệt dẻo “tự bôi trơn” và “bôi trơn bên trong”. Ví dụ, các hạt PTFE được pha trộn trong nhựa tạo thành một lớp màng PTFE trên bề mặt ghép nối, giúp giảm mài mòn và ma sát. MoS2 là một loại nylon pha trộn giúp giảm ma sát, mài mòn và trượt dính. Ngoài ra, nó còn hoạt động như một tác nhân tạo hạt, giúp hình thành nên cấu trúc tinh thể mỏng manh. Ứng dụng phổ biến nhất của nhựa nhiệt dẻo bôi trơn bằng than chì là trong các ứng dụng hoạt động trong môi trường nước.

Sản phẩm mỡ bôi trơn khô của chúng tôi

Công ty CP Mai An Đức chuyên cung cấp các loại mỡ bôi trơn khô độ nhập khẩu tư Mỹ, Ấn Độ.

madc