ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 
113

ХИМИЯ 
 
2007. №8 

 

 

УДК 539.216.2

В.В. Тарасов, В.Ш. Слободина, А.В. Грязев, С.Ю. Лоханина, А.В. Чуркин 

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ 
НЕКОТОРЫХ МОДИФИКАТОРОВ МИНЕРАЛЬНЫХ МАСЕЛ 

Исследованы физико-химические характеристики модификаторов минеральных  
масел – графита и дисульфида молибдена. Проведены трибологические исследования. 

Ключевые слова: модификаторы трения, антифрикционные добавки, графит,  
дисульфид молибдена, поверхностное натяжение, трибология.

Трение и изнашивание в трибосопряжениях механических системах 
различного назначения определяют надежность и долговечность всего изде-
лия в целом. Оптимизировать трибологические процессы можно за счет со-
вершенствования конструкции узла трения либо создания более эффектив-
ных смазочных материалов. 
Цель работы – изучение физико-химических свойств смазочных мате-
риалов на основе минерального масла марки И20-А с антифрикционными до-
бавками (графита и дисульфида молибдена) для подбора оптимальной кон-
центрации модификатора трения в коллоидном растворе, обеспечивающей  
эффективное снижение износа.  
Для оценки размера частиц добавки использовали седиментационный 
метод в неподвижной дисперсионной среде. При определении поверхностно-
го натяжения применяли сравнительную сталагмометрию.  
Трибологические характеристики указанных коллоидных растворов ус-
танавливались на специальных машинах трения, реализующих реальные ус-
ловия эксплуатации в трибосопряжениях, а также лабораторными методами, 
оценивающими смазочные свойства по косвенным физико-химическим пара-
метрам [1]. 
 
Результаты и их обсуждение  
 
Улучшение трибохимических показателей минеральных масел при вве-
дении добавок происходит благодаря адсорбционному взаимодействию частиц 
графита или дисульфида молибдена с рабочей поверхностью детали, что при-
водит к образованию новой модифицированной поверхности, на которой мо-
жет формироваться слоистая структура с выраженной анизотропией свойств по 
толщине, обеспечивающей существенное снижение сил трения в плоскости 
среза. Важным показателем такой структуры является размер (дисперсность) 

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

В.В. Тарасов, В.Ш. Слободина, А.В. Грязев и др.  
 
2007. №8 
 
ХИМИЯ 

 

 

микрочастиц модификатора, от которого во многом зависят условия формиро-
вания сплошного и прочного слоя модифицированной пленки.  
Для определения дисперсности частиц использовался метод седимен-
тационного анализа, основанный на измерении скорости их оседания в жид-
кой фазе. Результаты анализа приведены в табл. 1. 
 
Таблица 1 
Результаты седиментационного анализа 
 

Образец 
Растворитель 
Концентрация  
ω, % 

Средний  
радиус  
частицы,  
мкм 

Скорость  
оседания  
частиц, м/с 

Вода 
2  
11,11 
3,36⋅10-4 

Графит 
Масло 
2  
24,13 
5,09⋅10–5 

Вода 
2  
2,06 
3,51⋅10–5 
Дисульфид 
молибдена 
Масло 
2  
8,76 
2,04⋅10–5 

 
 
Эксперимент показал, что радиус основной фракции графита как в во-
де, так и в масле больше, чем радиус частиц дисульфида молибдена. Соответ-
ственно скорость оседания частиц графита выше, чем частиц дисульфида мо-
либдена. Поэтому суспензия масло – дисульфид молибдена устойчивее сус-
пензии масло – графит. 
Характер адсорбционного взаимодействия, связанный с поверхностной 
энергией, исследовался через зависимость поверхностного натяжения колло-
идной системы от концентрации добавки и температуры. Для определения 
поверхностного натяжения применяли вариант относительного сталагмомет-
рического метода, при котором в качестве стандартной жидкости использо-
вали дистиллированную воду. 

Для графита и дисульфида молибдена поверхностное натяжение с воз-
растанием температуры понижается. Выполняется зависимость понижения 
поверхностного натяжения с увеличением концентрации добавки для графи-
та. Для дисульфида молибдена наблюдается значительный рост плотности 
суспензии по сравнению с коллоидным раствором графита. 

 

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com