Друзья. Этой публикацией мы продолжаем рассказывать о добавках в масло, которые имеют как сторонников так и противников. В прошлый раз мы затронули тему фуллеренов, сегодня хотим порассуждать о нитриде бора. Тем более что на рынке существуют как уже готовые масла с этим белым порошком, так и добавки в масло на его основе.
Но для начала немного истории. Нитрид бора был открыт преподавателем химии Ливерпульского института Уильямом Генри Балмейном в 1842 году. Вещество было получено путём восстановления борной кислоты древесным углём в присутствии цианистого калия.
Слева — структура гексагонального нитрида бора, справа — кубического.
Спустя век с небольшим, в 1957 году, американский учёный Роберт Венторф впервые синтезировал кубический нитрид бора (CBN). Этот материал стал известен твёрдостью и стойкостью, приближённой к алмазу. С этого момента и началось его применение в качестве режущего инструмента для обработки особо твердых закаленных сталей и композитов.
Станочные резцы с вставками из нитрида бора.
Гексагональный нитрид бора (h-NB) который нас и интересует, был открыт в ходе исследований, направленных на поиск материала, похожего на графен по физическим свойствам, но переходящего в состояние сверхпроводимости при более высоких температурах. Гексагональный нитрид бора оказался самым подходящим для этих целей: он был плоским, инертным и гибким, чтобы использовать его в качестве полупроводника.
Нитрид бора используют в металлургии в качестве противопригарной смазки при литье цветных металлов и сплавов.
Однако помимо этого, выяснилось, что гексагональный нитрид бора обладает еще и многими другими полезными свойствами, одним из которых является отличная смазывающая способность, сохраняющаяся при довольно высоких температурах. В итоге он стал просто незаменим в металлургической промышленности. Так, к примеру, его применяют в качестве противопригарной смазки при литье цветных металлов и сплавов. Это позволяет снизить силу трения на 40–60% по сравнению с традиционными смазками, что увеличивает срок службы форм и повышает качество получаемых отливок.
Нитрид бора активно применяется в аэрокосмической промышленности.
Не мог нитрид бора не отметиться и в аэрокосмической промышленности. Композитные материалы на основе нитрида бора используются для создания теплозащитных покрытий и конструкционных элементов. Например, в двигателях космических аппаратов такие композиты обеспечивают надёжную работу при температурных перепадах до 1500°C и механических нагрузках, превышающих 500 МПа.
Не удивительно, что со временем этот уникальный продукт нашел свое применение и в автомобильной промышленности, а именно как добавка в моторное масло. Сегодня гексагональный нитрид бора в среде автолюбителей известен как «микрокерамика» или «белый графит». Добавленный в масло нитрид бора заполняет на деталях микротрещины, тем самым разделяет рабочие поверхности и, как следствие, снижает коэффициент трения между ними. За счет этого моторное масло с добавлением нитрида бора обеспечивает до 3 раз меньший коэффициент трения даже при высоких температурах. Помимо этого, нитрид бора снижает вероятность возникновения локального перегрева масла, который, как правило, и приводит к разрыву масляной пленки в парах трения.
Стоить заметить, что в промышленных присадках, которые продаются официально, используются частицы определённого размера, и они обработаны специальными агентами для предотвращения их агломерации и выпадения в осадок.
Нитрид бора находится в свободной продаже.
Тем не менее на просторах интернета можно встретить немало публикаций, где автолюбители самостоятельно изготавливают смесь масла с приобретенным на стороне нитридом бора, после чего заливают эту смесь в двигатель. Последствия такого применения порой бывают довольно плачевные. Все дело в том, что самодельная смесь с сухим порошком h-BN забивает масляные каналы и фильтр, что и приводит к масляному голоданию двигателя. Так что такая самодеятельность порой приносит больше вреда, чем пользы.
