Моделью здесь может служить пластичное тесто, сформованное из глины с водой. Глины, как и кремнеземистые (кварцевые) и другие горные породы, обладают сильным молекулярным сродством к воде, а потому и называются гидрофильными: вода для них — поверхностно-активное вещество. При осторожном удалении воды высушиванием кусок такого теста превращается в высокопрочный камень — необожженный кирпич (прочность его на раздавливание достигает 500 килограммов на квадратный сантиметр). Чешуйчатые частицы глины в этом случае сближаются и образуют прочный монолит под действием сил сцепления. Если же погрузить такой «камень» в воду или просто увлажнить его, вода проникает по всем оставшимся в структуре порам и щелям, и оказывается достаточно тончайшего ее слоя, чтобы по тем участкам, куда проник этот слой, прочность была понижена практически до нуля.
Другим примером роли поверхностно-активной среды может служить действие смазки. Всем известно ее значение в движущихся сопряженных деталях любых машин и механизмов. Устойчивая работа машин без хорошей смазки невозможна. И дело не столько в том, что смазка снижает бесполезный расход энергии на работу трения и рассеяние ее в виде тепла. Главное назначение смазки — предотвратить заедание сопряженных деталей и их катастрофический износ, выводящий из строя машину.
Как до последнего времени было принято считать, действие тонкого слоя граничной смазки заключается лишь в том, что она разъединяет соприкасающиеся поверхности даже при довольно высоких давлениях. Такой слой смазки может быть структурирован, то есть может устойчиво сопротивляться уменьшению толщины его под влиянием нагрузки; кроме того, смазка всегда должна содержать поверхностно-активные вещества, упрочняющие связь ее слоя с поверхностями металлов.
Наши исследования показали, однако, что роль активных смазок этим не ограничивается. Они всегда облегчают пластическое течение тонкого поверхностного слоя соприкасающихся металлов (особенно более мягкого из них) при достаточно высоких давлениях. Такое размягчение вызывается адсорбцией жирных кислот, мыл и других поверхностно-активных веществ, входящих в состав смазки, подобно тому, как это происходит и при обработке металлов давлением или резанием. Кстати, обработка металлов давлением без применения активных смазок невозможна.
Благодаря использованию активной смазки в узлах трения любой машины возникает своеобразный автоматически действующий, так сказать, физико-химический механизм управления износом. При высоких местных давлениях введенные в смазку поверхностно-активные вещества облегчают поверхностное течение металлов, а также его пришлифовывание или заполировывание. Это всегда имеет место в начальный период работы машин, при обкатке или приработке каждой пары и ее сопряженных деталей в каждом узле трения.
Действительно, на этой стадии сопряженные поверхности металлов обладают наибольшей шероховатостью и местные контактные давления весьма велики, так как площадки контакта очень малы. В этих условиях повышение скорости износа, вызываемое активной смазкой, полезно, потому что оно ускоряет приработку (обкатку) машины.
Когда же приработка деталей закончена, контактные давления резко падают, так как те же нагрузки распределяются на большую несущую площадь контакта сглаженных, приработанных поверхностей. Дальнейший, как его называют, установившийся износ происходит гораздо медленнее, и граничная смазка выполняет теперь лишь свою давно известную роль разделяющего слоя.
***
Развлекательный миниплекс "Киносфера" в Химках - это великолепный кинотеатр
IMAX огромного размера. На сайте миниплекса "Киносфера" можно узнать расписание фильмов и много полезной информации.
