Твёрдые смазки

Достаточно широко распространены протекторные твёрдые смазки, образующие на поверхностях трения непрерывную плёнку, в которой при трении локализуются сдвиговые деформации. Это предотвращает изнашивание основного материала, а низкое сдвиговое сопротивление материала плёнки обеспечивает невысокий коэффициент трения.

К протекторным смазкам относятся плёнки мягких металлов (золота, серебра, свинца, индия бария, кадмия), а также полимерные покрытия (прежде всего - полиэтилен, нейлон, капрон и политетрафторэтилен ПТФЭ - полимер полностью фторзамещённого этилена, обладающий уникальными антифрикционными свойствами, который известен в России как фторопласт-4, а за рубежом - как тефлон). Так, тонкие покрытия из мягких металлов или их сплавов (например, баббитов) на твёрдой подложке обеспечивают коэффициенты трения порядка 0,3 и менее. Слой свинца толщиной 0,25 мм на стали является хорошей технологической смазкой для глубокой вытяжки.

При умеренных нагрузках и скоростях наилучшие смазочные свойства проявляет ПТФЭ, но при повышенных нагрузках и скоростях коэффициент трения и износ ПТФЭ резко возрастают. Это связано с его низкой теплопроводностью, недостаточной механической прочностью и большим коэффициентом линейного расширения. Поэтому ПТФЭ часто применяют в составе покрытий, включающих составляющие, нивелирующие эти негативные свойства - например, в составе металлофторопластовой ленты (металл обеспечивает прочность и теплопроводность).

Покрытия ПТФЭ без связующего можно получать натиранием, нанесением из суспензии (с последующей просушкой и спеканием при 380°С), вакуумными ионно-плазменными методами (катодным распылением в ВЧ - разряде и "прививкой" в плазме тлеющего разряда, горящего во фторсодержащих газах). Наиболее перспективными в этом отношении являются вакуумные ионно-плазменные методы.

Широко применяют ПТФЭ-содержащие покрытия с различными полимерными связующими. Трибологические свойства таких покрытий могут быть улучшены введением в их состав других компонентов: твердых смазок (MoS2> графита и др.) и повышающих износостойкость наполнителей. Положительный эффект дает предварительная (перед нанесением покрытия) подготовка поверхностей, повышающая противозадирные свойства материала основы, например, фосфатирование ПТФЭ обеспечивает создание перенесенных пленок в подшипниках качения, эксплуатирующихся в вакууме. Обычно он вводится в состав сепаратора, изготовляемого из композиционного материала, или покрытия, наносимого на стальной сепаратор. При работе подшипника ПТФЭ переносится на тела качения и кольца, образуя на них эффективное твердое смазочное покрытие.
Наконец в качестве ТСМ могут также применяться различные органические соединения, в частности - сухие мыла, парафины, воски