DE2110119A1 - Schmiereigenschaften aufweisender, fester Stoff - Google Patents

Schmiereigenschaften aufweisender, fester Stoff

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DE2110119A1 DE19712110119 DE2110119A DE2110119A1 DE 2110119 A1 DE2110119 A1 DE 2110119A1 DE 19712110119 DE19712110119 DE 19712110119 DE 2110119 A DE2110119 A DE 2110119A DE 2110119 A1 DE2110119 A1 DE 2110119A1
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Description

i '.ι'- ■ '*' - J TEUr ^ii 7J
218/13556 DE a&% Februar 1971
Patentanmeldung der Firma
MEPINA S.A.
Freibürg (Schweiz)
5g route de Beaumont
Schwiereigenschaften aufweisender* fester Stoff.
Bs sind bereits Sahirelohe Schmier·Igensehaften aufweisende« fest© Stoffe bekannt. Dies® werden gewöhnlich zur Schmierung von Maschinenteilen verwendet, die durch Gleit- oder RoIlbew©gyn.g erzeugter Reibung ausgesetzt sind.
Fastkörperschmierstoffe &akanat@r &Ft enthalten vor allem Stea^insäuresalz© und ander® Seifen« Graphit in versohiedesa©2» Form, Schwefel und Sulfids 9 iissfj©sondere Molybdändisulf la, fluorhaltig© Verbindungen ^nd Fluoride* z.B. Kohlenstoff monofluor Id, bestimmt© Metall®, wie Zinn* Antimon,
PA/Sshulke/ae - 2 -
109837/1S17
Kupfer, und ihre in Pulverform oder als Auflage schicht verwendbaren Legierungen, Paraffin, Bornitrid mit hexagonalem Kristallgitter, Talk.
Diese Pestkörperschmierstoffe werden in der Weise verwendet, dass sie in Form einfacher Bauteile an dem der Reibung ausgesetzten Metallstück angebracht oder in dieses eingefügt werden. Ebenso können sie mittels verschiedener Verfahren so verarbeitet werden, dass sie einen Film bilden, der als Schutzschicht die direkte Metallberührung der Gleitflächen verhindert,
Bei Verwendung der herkömmlichen Pestkörperschmierstoffe erreicht man jedoch nicht immer die Bildung von Schutzschichten, die vollkommen an der Metalloberfläche haften und lange Zeit haltbar sind. Ein Verfahren zur Herstellung von Schutzschichten besteht darin, dass man einen durch Aufdampfen gewonnenen Molybdänfilia auf Schwefel enthaltende Verbindungen od@r in schwefelhaltiger Atmosphäre r-aagieren lässt, so dass naß einen MoIyMInsulfidfilm evlMlt. Solche Verfahren sind aber im allgemeiner» eslir· teuer·» 1st grease Reinlichkeit geboten» verwendet Bias, vorzugsweise Bor-niferldj. das den Vorteil dass es nicht schwärzt.
Di© Erfindung betrifft die Gewinnung sines verbessertei Schmier eigenschaft en aufweisenden, festen Stoffes, der zum Imprägnieren von Metallen oder gesinterten Legierungen und zur Darstellung von an Metalloberflächen haftenden Schichten verwendet werden kann.
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Der Schmiereigenschaften aufweisende, feste Stoff, der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, zeichnet sich dadurch aus, dass er aus einem Gemisch besteht, das zumindest hexagonales Bornitrid und Schwefel als Stützmittel enthält.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung des genannten, Schmiereigenschaften aufweisenden, festen Stoffes, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man das hexagonale Bornitrid in Form eines feinen Pulvers verwendet, dass man dieses Pulver in flüssigem Schwefel bei
einer zwischen dem Schmelzpunkt und l60°C oder zwischen 36O0C und dem Siedepunkt liegenden Temperatur dispersiert und abkühlen lässt-
Ein Beispiel für die Herstellung des erfindungsgemässen, festen Schmierstoffes ist im folgenden beschrieben. Hexagonale s Bornitrid in feiner Pulverform wird in flüssigem Schwefel dispersiert. Man nimmt hierzu einen Gewichtsteil Bornitrid auf drei Gewichtsteile Schwefel. Schwefel (83), der unter normalen Bedingungen orthorhombisch ist (Schwefel0^ ), wird bei ca. 95°C und atmosphärischem Druck zu klinorhombischem (monoklinem) Schwefel β . Dieser schmilzt bei ca. 119°C. Flüssiger Schwefel besteht aus zwei Schwefelformen, nämlich Schwefel Λ (S8), der hellgelb und sehr dünnflüssig ist, und Schwefel- (Sß), der rotbraun und sehr zähflüssig ist. Bei Schmelzpunkttemperatur überwiegt die Schwefelform Λ , und es ist nur ein Anteil von etwa J>% an
Schwefel Z' vorhanden. Erhöht man die Temperatur weiter, so verwaldelt sich Schwefel Λ in SchwefelJS . Die Viskosität des Schwefels, die bei Schmelzpunkttemperatur 11 ep beträgt, fällt bei ungefähr 1500C vorübergehend auf ein Minimum (7 cp) und erreicht mehr als 20.000 op bei ungefähr 2000C. Beim Erhitzen auf 4000C wird Schwefel erneut sehr dünnflüssig. (Der Siedepunkt liegt bei 444,60C). Ausserdem hat Schwefel bei 1200C eine schwächere Oberflächenspannung als Wasser (60,9 Dyn/cm im Vakuum).
Schwefel zeigt also eine schwache Oberflächenspannung und geringe Viskosität bei Temperaturen zwischen seinem Schmelzpunkt und ca. l60°C und zwischen 36O0C und dem Siedepunkt. In auf einen dieser beiden Temperaturbereiche erhitzten Schwefel kann man eine Dispersion aus einem oder mehreren Schmierstoffen herstellen, die sich bei den in Betracht gezogenen Temperaturen noch in festem Zustand befinden (im beschriebenen Beispiel Bornitrid).
Wenn reiner Schwefel abkühlt, wird er starr und bildet grosse, durchsichtige Kristalle aus Schwefel/? (Dichte 1,96). Lässt man diese in Raumtemperatur, werden sie in wenigen Tagen undurchsichtig und brüchig; jeder einzelne von ihnen zerfällt in eine Vielzahl kleiner Kristalle aus Schwefel<^- mit der Dichte 2,06.
Bei dem verwendeten Mengenverhältnis von einem Teil Bornitrid auf drei Teile Schwefel wird jedes Bornitrid-Pulverkorn völ-
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1ig von flüssigem Schwefel umhüllt. Kühlt ein solches Gemisch ab irnd erstarrt, so bilden sich mikroskopisch kleine Kristalle. Jedes Schmierstoffkorn dient dabei als Kristallisationskeim, und das Gemisch behält bei Raumtemperatur seine Festigkeit; es kommt weder zu einer Spaltbildung noch zum Einschrumpfen. Man stellt fest, dass die so gewonnene Substanz bessere Schmiereigenschaften als ihre Bestandteile aufweist. Man kann sie in Formen giessen oder maschinell bearbeiten und so Teile herstellen, für die selbstschmierende Eigenschaften erforderlich sind. Der gewonnene Wirkstoff kann auf Materialien angewendet werden, deren Oberfläche Retentionseigenschaften aufweist, d.h. deren Oberfläche Zwischenräume und Rauhigkeiten zeigt. Er eignet sich daher zum Imprägnieren von Teilen aus gesintertem Metall, z.B. Lagerschalen, die in den in flüssigem Zustand befindlichen Wirkstoff eingetaucht werden. Da dieser nur eine geringe Oberflächenspannung aufweist, sickert er sehr leicht in die porösen, gesinterten Teile ein. Auf deren Oberfläche bildet sich sodann ein Film aus festem Schmierstoff. Diese Art der Anwendung erweist sich in all den Fällen als vorteilhaft, in denen es infolge der Betriebsbedingungen nicht möglich ist, einen zusammenhängenden Film aus flüssigem Schmierstoff herzustellen.
Ferner kann der gewonnene Wirkstoff in flüssiger oder teigartiger Form auf der Oberfläche anodisch oxydierter oder sandstrahlgereinigter Metalle angewendet werden. Er er-
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starrt und bildet eine Schicht, die sehr gut haftet und ausgezeichnete Schmiereigenschaften aufweist.
Daneben kann der mit dem erfindungsgemassen Verfahren hergestellte Stoff auch zum Imprägnieren anderer Materialien, .z.B. von Holz oder Plastikstoffen, verwendet werden. Der Anwendungsbereich umfasst Erzeugnisse, wie Ski oder bestimmte Möbelteile (Schubladen), die gute Gleiteigenschaften aufweisen müssen.
Es ist zu bemerken, dass im Falle der Erhitzung des in Betrieb befindlichen Teils auf Temperaturen über 1200C der in dem Gemisch enthaltene Schwefel flüssig wird und sich gleichmässig über die Oberfläche ausbreitet. Dadurch werden die Schmiereigenschaften des Stoffes noch verbessert.
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Claims (6)

218/15556 DE 26. Februar 1971 P atentanmeldung der Firma MEFINA S.A. Freiburg (Schweiz) 5, route de Beaumont Patentansprüche
1. Schmiereigenschaften aufweisender, fester Stoff, dadurch gekennzeichnet , dass er aus einem Gemisch besteht, das hexagonales Bornitrid und Schwefel als Stützmittel enthält.
2. Stoff gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch einen Festkö'rperschmierstoff und Schwefel im Mengenverhältnis von 1:5 enthält.
3. Verfahren zur Herstellung des Stoffes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass man das hexagonale Bornitrid in Form eines feinen Pulvers verwendet, dass man dieses Pulver in flüssigem Schwefel bei
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einer zwischen dem Schmelzpunkt und l6O°C oder zwischen 56O0C und dem Siedepunkt liegenden Temperatur dispersiert und abkühlen lässt.
4. Verwendung des Stoffes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass man diesen Stoff auf Materialien anwendet, deren Oberfläche Retentionseigenschaften aufweist.
5· Verwendung des Stoffes nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass die genannten Materialien in den in flüssigem oder teigartigem Zustand befindlichen Stoff eingetaucht werden.
6. Verwendung des Stoffes nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass er in flüssiger oder teigartiger Form so angewendet wird, dass er eine Oberflächenschicht bildet.
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DE2110119A 1970-02-27 1971-02-26 Festschmierstoff Expired DE2110119C3 (de)

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AT306210B (de) 1973-03-26
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DE2110119C3 (de) 1978-09-21
FR2080802B1 (de) 1975-01-17
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SE373597B (sv) 1975-02-10
IE34958L (en) 1971-08-27
BE763110A (fr) 1971-07-16
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ES388570A1 (es) 1974-07-01
GB1288356A (de) 1972-09-06
US3783130A (en) 1974-01-01
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FR2080802A1 (de) 1971-11-19

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