Jacques P. Tardif

Director tehnic

NEAR ZERO-QUANTUM FRICTION  

Asocierea mai multor materiale nemiscibile, pentru a obține un rezultat care are proprietăți pe care componentele singure nu le au, înseamnă a crea un compozit.

Materialele compozite există de mai mulți ani. Beton armat în 1848, fibră de sticlă poliester lichid în 1950.

Astăzi sunt mai cunoscute materialele fabricate cu matrice epoxidice, poliesteri sau poliuretani, dar există și cu matrice metalice. Grupul SAFRAN cu cele 16000 de brevete, cu o medie de 450 depuse pe an, a prezentat un brevet de invenție ce combină fosforul, nichelul și talcul (cunoscut încă din antichitate) pentru șuruburile din industria aeronautică; un altul pentru o peliculă de Ni-Ag-MoS2, rezistentă la hidrogen lichid la -253°C.

Dacă în mecanica fluidelor se caută în primul rând coeficienți de rezistență la apă sau la aer cât mai reduși, în tribologie, formulatorii caută lubrifianți cu coeficienți de frecare cât mai apropiați de 0, indiferent de substraturi, viteze, sarcini, temperaturi sau medii.

Au fost creați lubrifianți solizi, dar individual niciunul nu are performanța necesară pentru a rezolva toate situațiile. Structura, adsorbția (afinitatea lor față de suprafețe), proprietățile fizico-chimice joacă un rol esențial, dar nu decisiv.

Câteva exemple:

Nitrură de bor

Policristalin și cubic (CBN). Împreună cu diamantul este cunoscut ca super abraziv în fabricarea de discuri abrazive pentru rectificare.

Având formă hexagonală (Hex.BN), este un lubrifiant solid. Are un coeficient mediu de frecare statică sau cinetică începând cu 0,4.

În ambele cazuri, Nitrura de bor are o rezistență foarte bună la temperatură; 900°C în medii oxidante, 1200°C în medii neutre.

Mos²

Având o afinitate remarcabilă pentru metale, a cunoscut o dezvoltare în anii 1960. Cu formă lamelară, coeficient inițial de frecare de 0,04, adică de 10 ori mai mic decât Hex.NB, rezistență la temperaturi cuprinse între -180°C și +450°C în aer, se degradează în prezența clorului, bazelor sau oxidanților și poate coroda suprafețele.

PTFE

Are un coeficient de frecare foarte redus de 0,2, o inerție chimică excepțională, dar rezistența la temperaturi ridicate este puțin performantă. Peste 260°C degajează hidrogen fluorhidric, ceea ce limitează utilizarea acestuia la temperaturi medii.

Reamintim că grafitul are un coef inițial de 0,1, fluorura de grafit (Cfxn) de 0,01 și disulfură de wolfram (WS2) de 0,03.

Reducerea coeficientului de frecare, uzurii și energiei reprezintă un obiectiv permanent.

Noii lubrifianți solizi, cum ar fi fulerenele C60, C540, NDP, Grafenul nano scroll sau DLC (Diamond Like Carbon cu un COF de 0,001), fac obiectul unor cercetări importante în domeniul aplicațiilor HI-TECH.

Maratonul SHELL deține recordul de 1017 km pentru 1L de echivalent carburant; reducerea coeficientului de frecare stă la baza acestei performanțe. Această inițiativă a generat și susține progresul cercetării; trebuie să-i felicităm pe numeroșii profesori și studenți care participă la aceasta. Negativiștii vor spune că aceste progrese nu sunt comercializabile, dar trebuie amintit că numeroasele invenții ale lui Eric TABARLY, căruia îi aduc un mare omagiu, fiind pasionat și de mare, fac astăzi parte din viața noastră de zi cu zi.

Montarea și demontarea șuruburilor supuse unor șocuri semnificative repetate și fenomenelor de vibrații critice

Lubrifierea pe termen lung a închizătorilor matrițelor cu temperaturi ridicate

și a balamalelor etuvelor

CERAM 900 are o rezistență foarte mare la căldură extremă limitată la punctul de ductilitate (maleabilitate) al metalelor, inclusiv inoxul

Turn 101 Taipei 509.2 m

Montarea plăcilor de strângere ale rețelelor de cabluri (micro-contactele Hertzien) de suspendare a amortizorului armonic sau Tuned Mass Damper (sferă de 660 tone) care permite absorbția și reducerea mișcărilor turnului cu 30 la 40% în caz de taifun sau cutremur