Гаркунов Д.Н. Триботехника. Износ и безызносность. Страница 98

Большинство жидких сред с цепными молекулами, т. е. молекулами удлиненной формы, образуют на границе с металлической поверхностью особую структуру. Минеральные и растительные масла, а также соединения, входящие в состав, животных жиров, являются представителями таких сред. Рентгеноструктурные и электроно-графические исследования показали, что даже масла, состоящие из углеводородов полнонасыщенных рядов CnH2n или CnH2 п+2, имеющие неполярные молекулы (например, очищенное вазелиновое масло), образуют на металле тонкую пленку из отдельных слоев с ориентацией молекул в них перпендикулярно к поверхности металла.

Адсорбция в данном случае происходит под влиянием поляризации неактивных углеводородных молекул электрическим полем металлической поверхности. Однако в слоях встречаются незаполненные места. Прочность и устойчивость такой адсорбированной пленки мала. Достаточно, однако, в состав такого масла добавить незначительное количество (порядка 0,1 %) поверхностно-активного вещества, чтобы образовался адсорбированный монослой поверхностно-активных молекул (рис. 2.3), способный сообщить расположенным выше слоям масла ориентацию. Более того, добавление поверхностно-активного вещества к очищенному керосину — неполярной жидкости, не способной к ориен-

тации только под действием металлической подкладки, — создает эффект расслоения и ориентации. В смазочных маслах, имеющих поверхностно-активные вещества, тоже образуется на границе с поверхностью адсорбированный слой большей или меньшей прочности.

Итак, жидкости с молекулами большой длины, содержащие в растворе поверх-ностно-активные вещества, образуют над монослоем полярных молекул граничный слой, в котором молекулы расположены не беспорядочно, как в объеме жидкости, а правильно ориентированы. Граничные слои находятся в особом агрегатном состоянии, имея квазикристаллическую структуру, что дает основание говорить об особой фазе жидкости — граничной фазе. При некоторой температуре пленка квазикристаллической структуры как бы расплавляется: силы продольной когезии между молекулами исчезают, происходит дезориентация адсорбировавшихся молекул и теряется способность смазочного материала к адсорбции. Температура дезориентации на химически неактивных металлах для жирных кислот близка к температуре их плавления (40...80°С), а на химически активных металлах — к температуре плавления их металлических мыл (90...150°С).