مادة مضافة للضغط الشديد

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

إضافات الضغط الشديد ، أو إضافات EP ، هي إضافات للمواد التشحيمية، وتتمثل وظيفتها في تقليل تآكل أجزاء التروس المعرضة لضغوط عالية جدًا. كما تُضاف أيضًا إلى سوائل القطع المستخدمة في تشغيل المعادن . [ 1 ]

تُستخدم إضافات الضغط الشديد عادةً في تطبيقات مثل علب التروس ، بينما تُستخدم إضافات مقاومة التآكل مع تطبيقات الأحمال الأخف مثل المحركات الهيدروليكية ومحركات السيارات .

تؤدي زيوت التروس ذات الضغط العالي أداءً ممتازًا في نطاق واسع من درجات الحرارة والسرعات وأحجام التروس، مما يساعد على منع تلف التروس أثناء تشغيل المحرك وإيقافه. وعلى عكس إضافات مقاومة التآكل، نادرًا ما تُستخدم إضافات الضغط العالي في زيوت المحركات . إذ يمكن لمركبات الكبريت أو الكلور الموجودة فيها أن تتفاعل مع الماء ونواتج الاحتراق، مُكَوِّنةً أحماضًا تُسهِّل تآكل أجزاء المحرك والمحامل. [ 2 ]

تحتوي إضافات الضغط العالي عادةً على مركبات عضوية من الكبريت أو الفوسفور أو الكلور، بما في ذلك مركبات الكبريت والفوسفور ومركبات الكبريت والفوسفور والبورون ، والتي تتفاعل كيميائيًا مع سطح المعدن تحت ظروف الضغط العالي . في ظل هذه الظروف، تتسبب العيوب الطفيفة على أسطح الانزلاق في حدوث ومضات موضعية من درجات حرارة عالية (300-1000 درجة مئوية)، دون زيادة ملحوظة في متوسط ​​درجة حرارة السطح. ويقتصر التفاعل الكيميائي بين الإضافات والسطح على هذه المنطقة. 

يُعد ميثيلين بيس (ثنائي بيوتيل ثيوكاربامات) مادة مضافة في بعض زيوت التروس ذات الضغط العالي ، حيث يعمل كمضاد للأكسدة ويحمي الأسطح المعدنية. [ 1 ]

كانت إضافات الضغط العالي المبكرة تعتمد على أملاح الرصاص للأحماض الدهنية (" صابون الرصاص ")، ومركبات "الكبريت النشط" (مثل الثيولات والكبريت العنصري)، والمركبات المكلورة. خلال خمسينيات القرن العشرين، تم الاستغناء عن استخدام صابون الرصاص واستبداله بمركبات الزنك والفوسفور مثل ثنائي فوسفات الزنك . [ 3 ]

بعض إضافات الضغط الشديد هي:

تُعدّ الهيدروكربونات المكلورة الأليفاتية ( البارافينات المكلورة ) رخيصة وفعّالة، إلا أنها تبقى في البيئة لفترة طويلة ولديها ميل كبير للتراكم الحيوي . لذلك، يجري استبدالها ببدائل. في سوائل القطع ، يقتصر دورها إلى حد كبير على تركيبات تشكيل أجزاء معقدة من الفولاذ المقاوم للصدأ .

يزداد نشاط الهيدروكربونات المهلجنة مع انخفاض استقرار الرابطة بين الكربون والهالوجين . عند درجات حرارة التلامس الموضعية التي تتراوح بين 305 و330  درجة مئوية، يتحلل المُضاف حراريًا، وتُشكّل ذرات الهالوجين النشطة طبقة سطحية من هاليدات الحديد على سطح القطعة. ويحدث فشل نقطة التلامس عندما تتجاوز درجة حرارة التلامس درجة انصهار طبقة هاليد الحديد. في ظل هذه الظروف، تتولد أيضًا جزيئات صغيرة من الكربون . بعض المركبات المستخدمة في إضافات مواد التشحيم هي الكلورو ألكانات، وأحماض ثلاثي كلورو ميثيل فوسفين، والإسترات العضوية لحمض ألفا-أسيتوكسي-بيتا، بيتا، بيتا-ثلاثي كلورو إيثيل فوسفونيك، وإسترات ثلاثي كلورو ميثيل لحمض الفوسفوريك ، ومشتقات ثلاثي كلورو ميثيل للكبريت، ومركبات ثلاثي كلورو أسيتوكسي، وإسترات أو أملاح أمينية لحمض الكلورينديك ، و1،2،3،4،7،7-سداسي كلورو-5-ثنائي ميثيل ثنائي حلقي[2.2.1]-2-هبتين، إلخ.

تتميز مركبات الفوسفات العضوية القابلة للذوبان في الزيت ، سواء احتوت على الزنك أم لا، بخصائص ممتازة في تحمل الضغط العالي ومقاومة التآكل، وتوفر حماية من التآكل، خاصةً في وجود الهيدروكربونات المكلورة. يبدأ ثنائي ألكيل ثنائي ثيوفوسفات الزنك (ZDDP) بالتحلل عند درجة حرارة تتراوح بين 130 و170 درجة مئوية، بينما تتجاوز  درجة حرارة تنشيط فوسفات ثلاثي الكريسيل  (TCP) عادةً 200 درجة مئوية. تشكل نواتج تفاعلهما طبقة تشحيم مترابطة كيميائيًا على الأسطح.

تعمل متعددات الكبريت كناقلات للكبريت غير النشط والنشط . [ 4 ]

تتحلل مركبات الموليبدينوم تحت ضغط عالٍ لتشكل طبقة مترسبة في الموقع من ثاني كبريتيد الموليبدينوم . وتُستخدم ثنائي ثيوكربامات الموليبدينوم كمضافات للشحوم .

يمكن أن تتسبب إضافات الضغط الشديد المحتوية على الكبريت في مشاكل التآكل في التروس ذات الأجزاء المصنوعة من البرونز والنحاس الأصفر وسبائك النحاس الأخرى عند مواجهة بيئات ذات درجات حرارة عالية.

مراجع

  1. 1 2 ثيو مانغ؛ يورغن براون؛ ويلفريد دريسل؛ يورغن أوميس (2011). "مواد التشحيم، 2. المكونات". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . وايلي-في سي إتش. doi : 10.1002/14356007.o15_o04 . ISBN 978-3-527-30673-2.
  2. ↑ الأسئلة الشائعة على موقع pecuniary.com ( مؤرشفة بتاريخ 15 يوليو 2011، على موقع Wayback Machine)
  3. ↑ شوغرمان، أرنولد. "مراقبة الكبريت النشط في زيوت تروس الضغط العالي - وخيارات أخرى لمراقبة استنفاد إضافات الضغط العالي" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أكتوبر 2012 .
  4. ^ ليو، زولونج؛ ليو، شنغ. تشن، يونيو؛ رن، شيويمي؛ تشانغ، تشي؛ جياو، يو؛ ليو، شوشن؛ تشو، شياو دونغ؛ يان، ييتشاو؛ لي، تيانيو؛ تشن، دونغجيانغ؛ هو، يين؛ تشن، وي. "إعادة البناء الديناميكي للكبريتيدات المتعددة إلى عنصر الكبريت مما يتيح خلايا أكياس ليثيوم-كبريت عالية الأداء من مستوى Ah" . المواد الوظيفية المتقدمة . غير متوفر (غير متوفر) e25861. دوى : 10.1002/adfm.202525861 . ردمك 1616-3028 . 

انظر أيضاً