Cx-XМастильні матеріали нового покоління з додатками графеноподібних наночастинок дисульфіду молібденуН. Б. Кьоніг, М. В. Курбатова*Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України, 03680, Київ-142, Україна*Український науково-дослідний інститут нафтопереробної промисловості „МАСМА”, 03680, Київ-142, Україна У промислових масштабах найбільш широко використовуються мікронні порошки природного дисульфіду молібдену як тверді мастила в різноманітних вузлах тертя сучасної техніки. Тому логічним продовженням є вивчення трибологічних властивостей графеноподібних наночастинок зазначених сполук щодо створення нових наноструктурних антифрикційних матеріалів з поліпшеними експлуатаційними властивостями. Ефективна заміна мікронних порошків дисульфіду молібдену на графеноподібні наночастинки дозволить забезпечити наукоємні галузі промисловості (авіаційна й космічна техніка, машинобудування, металургія, нафтогазовий комплекс, військова техніка тощо) новими, конкурентоспроможними вітчизняними мастильними матеріалами, а також відмовитись від імпорту дорогих спеціальних мастил, зменшити витрати на обслуговування техніки за рахунок збільшення терміну експлуатації мастильних матеріалів без їх заміни, збільшити довговічність унікального вітчизняного та імпортного обладнання. Запропоновано модельні мастильні композиції на основі високотемпературних пластичних комплексно-кальцієвих, комплексно-літієвих і бентонітових мастил з додатками графеноподібних наночастинок дисульфіду молібдену (2Н-МоS2), досліджено їх реологічні й трибологічні характеристики. Дослідну партію графеноподібного 2Н-МоS2 синтезовано за розробленою нанотехнологією для подальшого використання в названих композиціях з високотемпературними мастилами та виготовлення їх модельних зразків. За даними рентгенівських та електронно-мікроскопічних досліджень наночастинки 2Н-MoS2 – гомогенні за хімічним складом (MoS2), структурним типом (2Н-МоS2), видом наноструктур (графеноподібні наночастинки, „шаруваті, двовимірні (2D), квазідвовимірні наноструктури”, “inorganic graphene-like nanoparticles”, “2D nanostructures”, “ultrathin nanosheets”), характеризуються екстремально малими середніми розмірами в кристалографічних напрямках [013] і [110] (d[013]=3,7(2) нм, d[110]=9,4(6)–10,7(7) нм), не містять домішок сторонніх, в тому числі рентгеноаморфних, фаз, а також інших наноструктур чи мікронних частинок; мають малі товщини (у напрямку вісі Z – параметру с елементарної комірки) у результаті обмеженого пошарового самоскладання наношарів S–Mo–S (”layer-by-layer self-assembly of ultrathin nanosheets”; кількість наношарів ≈6) в процесі наносинтезу за схемою „знизу – вгору”. Показано (машини тертя: SRV – визначення протизношувальних характеристик, Falex Four-Ball Wear Test Machine – коефіцієнту тертя, чотирьох кулькова ЧМТ-1 – протизношувальних і протизадирних властивостей), що трибологічні властивості запропонованих мастильних композицій на основі високотемпературних пластичних комплексно-кальцієвих, комплексно-літієвих і бентонітових мастил суттєво поліпшуються в залежності від концентрації твердого наномастила 2Н-MoS2 та можуть змінюватись в широких межах при незначних змінах реологічних характеристик. На підставі чого очікується значно більше покращення експлуатаційних характеристик реальних вузлів тертя. Результати випробувань модельних зразків високотемпературних пластичних мастил на різних типах загусника з додатками графеноподібних наночастинок 2Н-МоS2 свідчать, що за їх участю можливе отримання мастильних матеріалів нового покоління з підвищеним рівнем якості. Запропонований підхід дозволяє забезпечити покращені трибологічні й експлуатаційні характеристики вузлів тертя авіакосмічної техніки за екстремальних температур і навантажень. Розробка мастил нового покоління може забезпечити одноразову заправку вузлів тертя та механізмів літальних апаратів на весь період їх експлуатації, а також уніфікувати асортимент мастил для авіакосмічної техніки з 30 до 7–10 мастил. Отримані результати випробувань можуть бути розповсюджені на створення мастил для інших галузей промисловості: нафтогазовий комплекс, військова техніка, металургія, автомобільний та залізничний (в тому числі, швидкісний) транспорт тощо. Автори висловлюють щиру подяку за співпрацю: заступнику директора Українського науково-дослідного інституту нафтопереробної промисловості „МАСМА”, к.т.н. Любініну Й.А. (трибологічні дослідження); пр.н.с. Львівського національного університету ім. І. Франка, к.х.н. Аксельруду Л.Г. (рентгенівські дослідження).