نویسنده مقاله:محسن میردهقان
در صنعت،مواردی وجود دارد که فشار عملیاتی بسیار بالا بوده و همچنین سرعت چرخیدن تجهیز پایین است. در اینجا،رژیم روانکاری وارد لایه مرزی(Boundary Regime )خواهد شد. لذا روانکار(روغن و گریس) به تنهایی نمیتواند فیلم روغن را تشکیل بدهد.در نتیجه به دلیل فشار بالا، لایه فیلم روانکاری بین دو سطح فلزی از بین می خواهد رفت. در نهایت این امر موجب اصطکاک و سایش فلزات خواهد گردید.در اینجا از روانکارهای جامد و یا روغن و‌گریس های حاو‌ی روانکار جامد استفاده میشود.این روانکارها با سطح فلزات پیوندهای شیمیایی برقرار میکنند و بعنوان مانعی،باعث‌میشوند که در شرایط لایه مرزی، پدیده Adhesive Wear رخ ندهد.اکثر روانکارهای جامد، در سطح مولکولی بصورت ورقه ای و لایه ای می باشند. این ساختار باعث‌میشود‌که لایه ها بر روی هم سر بخورند و بدلیل پایین بودن میزان تنش برشی، اصطکاک کمتری را خواهیم داشت.حال به بررسی انواع متداول روانکارهای جامد می پردازیم:
۱-گرافیت:
با توجه به ساختار مولکولی این ماده، حضور اکسیژن و آب برای عملکرد صحیح این روانکار ضروری می باشد.بدین ترتیب که در محیط های مرطوب استفاده از این روانکار بهتر جواب می دهد.برای اینکه لایه های گرافیت بخوبی بتوانند بر روی هم بلغزند، نیاز است که مولکول های آب را در درون بافت خود داشته باشند.نکته دیگر در مورد گرافیت این که این ماده،رسانای الکتریسته می باشد.این ویژگی میتواند بنا به‌مورد استفاده مفید و یا مضر باشد.
۲-مولیبدن دی سولفید(MoS2):
این ماده برای دماها و فشارهای بالا مورد استفاده قرار میگیرد.حداکثر میتواند تا دمای ۴۰۰درجه سانتی گراد را تحمل کند و بعد از آن دما ، مولکول های این ماده به طرز شدیدی اکسید میشوند.لازم بذکر است که مولی(Moly)، بر خلاف گرافیت رابطه خوبی با آب ندارد و حضور اب منجر به تضعیف عملکرد آن برای روانکاری خواهد گردید.
۳-بورن نیترید(BN):
این ماده در جاهایی استفاده میشود که شوک‌حرارتی داشته باشیم. برای مثال، از این ماده میتوان برای روانکاری درب های کوره استفاده نمود .همچنین در جاهایی که دمای عملیاتی بالا می باشد و استفاده ازMoS2ممکن نیست(بدلیل اینکه دمای بالا باعث انجام واکنش های اکسیداتیو شیمیایی آن میشود)،میتوان از این ماده استفاده نمود.
۴-پلیمرهای فلوئوره:
ماده تفلون یا PTFE از معروفترین این مواد می باشد.این مواد نسبت به واکنش های شیمیایی بسیار مقاوم هستند و میتوانند تا دمای ۲۶۰درجه سانتی گراد را تحمل کنند.
در آخر، باید این نکته را مد نظر داشت، از برخی مواد دیگر نیز بعنوان روانکارهای جامد استفاده میشود، فلزات نرمی چون طلا،نقره و مس . از آنها در صنایع هوایی و فضایی استفاده میشود. لازم بذکر است که در فضا، بدلیل شرایط خلا(Vacuum )،روانکارهای مایع، شروع به جوشیدن میکنند و تبخیر میشوند.به همین دلیل از روانکارهای جامد استفاده میشود.
