Трибохимия

(от греч. Tribo-тру и химия), раздел ме-ханохимии, изучающий хим. И физ.-хим. Превращения в-в под воздействием мех. Энергии трения. Эти эффекты известны давно. Так, еще в 18 в. Установлено, что растворение металлов протекает быстрее при воздействии трения, чем при его отсутствии. Благодаря трению качения на металлич. Колесах оксидные пленки возникают в течение неск. Минут (в отсутствие мех. Напряжений такие же пленки могли бы образоваться за 1017 лет) и т. Д. На трущихся пов-стях деталей в результате неупругих столкновений молекул энергия удара частично превращ. В их внутр. Энергию или расходуется на создание неустойчивого переходного состояния (см. Активированного комплекса теория). Стабилизация его либо распад по новому пути и есть хим.

Акт образования атомов и молекул. Таким образом можно осуществлять селективные хим. Р-ции и управлять разл. Процессами. Покажем это на примерах управления трением. При трении стали по стали со смазкой водой вследствие экзоэлектронной эмиссии молекулы Н 2 О возбуждаются и распадаются на водород и кислород. Происходит наво-дороживание металлич. Пов-сти трения и она разрушается (водородный износ). При смазке в отсутствие воды в режиме трения под действием давления, высокой т-ры, катализаторов, экзоэлектронной эмиссии, дефектов металлов смазочный материал, основу к-рого составляют насыщ. Углеводороды, разлагается (образуются ионы, своб. Ра-дикалы, ион-радикалы, протекают окисление, полимеризация и др.). Смазочный материал деградирует и требует замены.

Последнему процессу можно противопоставить иной тип хим. Превращений при трении в режиме избират. Переноса, или в режиме безызносности (см. Также Металлоплаки-рующие смазочные материалы). В случае избират. Растворения компонентами присадки тонкой медной пленки (при ее деформировании) повышается концентрация вакансий, что на порядки ускоряет диффузию в смазку атомов и вакансий и приводит к возбуждению кристаллич. Решетки меди. В результате изменяется характер движения дислокаций, к-рые выходят на пов-сть металлоплакирующей пленки. В местах их выхода возбужденные атомы образуют с компонентами присадки неустойчивые комплексные соединения. Последние, частично распадаясь, снова дают лиган-ды, к-рые опять реагируют с атомами металла и т.

Д., образуя замкнутый цикл изменения состава присадки. Успех создания смазки состоит в подборе св-в комплексного соединения. При этом часть исследователей считает, что возникает перспектива получения смазочного материала, бессменно функционирующего при безызносном трении в любых условиях. Др. Часть специалистов полагает, что область действия эффекта безызносности ограничена. Режим избират. Переноса проявляется лишь при специфич. Условиях работы (т-ры, нагрузки, среды и др.) и строго определенном составе смазки. Поэтому прагильнее говорить не о "безызносности" смазочных материалов, а об оптим. Повышении их стойкости к мех. Воздействиям. Т. Изучает влияние трения на. Изменение каталитич. Св-в твердых в-в. Электрохим. Процессы (напр., на их скорость).

Диффузию-процессы переноса газов в металлах (напр., водорода в стали или чугуне) и процессы, обусловленные возбуждением атомов поверхностных слоев металлов при их деформации (скорость диффузии возрастает на порядки). Коррозию - в одних условиях происходит повреждение и разрушение металлов за счет хим. И электрохим. Р-ций с окружающей средой (фреттинг-коррозия), в иных условиях самопроизвольно протекает пассивирование металлов (вследствие образования на их пов-стях пленок труднорастворимых соед., напр. Оксидов). Сорбцию газов твердыми в-вами. Крекинг нефти и ее фракций. Полимеризацию продуктов трибодеструкции углеводородов и т. Д. Лит. Уотерхауз Р. Б., Фреттинг-коррозия, пер. С англ., Л., 1976. Зашита от водородного износа в узлах трения, под ред.

А. А. Полякова, М., 1980. Рыбакова Л. М., Куксенова Л. И., Структура и износостойкость металла, М., 1982. Хайнике Г., Трибохимия, пер. С англ., М., 1987. Поляков А. А., в сб. Долговечность трущихся деталей машин, в. 3, М., 1988, с. 45-88. А. А. Поляков.