W konstrukcji maszyn tarcie i zużycie nadal decydują o sprawności, trwałości i koszcie eksploatacji. Klasyczny olej mineralny lub syntetyczny dobrze pracuje w zakresie projektowym, ale w chwilach przeciążenia, przy zaniku filmu hydrodynamicznego, na starcie „na sucho” albo przy lokalnym wzroście temperatury nośność filmu spada gwałtownie. Wtedy para cierna przechodzi w tarcie mieszane lub graniczne, a uszkodzenie powierzchni postępuje w minutach, nie w tysiącach godzin.
Dodatki przeciwzużyciowe i przeciwzatarciowe znane są od dekad. Część z nich działa chemicznie, tworząc filmy reakcyjne, część – fizycznie, jako cząstki stałe. Problem praktyczny polega na tym, by materiał był jednocześnie skuteczny pod dużym obciążeniem, chemicznie stabilny w oleju i możliwy do zastosowania w różnych gałęziach techniki, nie tylko w jednym typie silnika, przekładni czy łożysku kulkowym. W tym kierunku idzie opracowanie nanostruktur wolframowo-tytanowych z mostkami fosforowymi, oznaczanych jako TiW-P.
Istota technologii
TiW-P to dodatek o działaniu w skali atomowej i nanometrycznej, przeznaczony przede wszystkim do olejów i smarów. Rdzeń stanowią nanostruktury tytanu i wolframu. Tytan wnosi skłonność do tworzenia trwałych warstw powierzchniowych i stosunkowo dobrą kompatybilność z metalami konstrukcyjnymi. Wolfram odpowiada za twardość, odporność cieplną i zdolność do pracy w warunkach, w których klasyczny film olejowy już nie przenosi obciążenia. Łącza fosforowe spinają strukturę, obniżają rozpuszczalność w medium smarowym i zwiększają trwałość chemiczną dodatku.
Nie jest to typowa „ceramika sypana do oleju” ani klasyczny pakiet ZDDP. Cząstki są projektowane tak, by w oleju tworzyć mobilną, odnawialną warstwę ochronną na powierzchniach pary ciernej. Warstwa ta:
- wypełnia mikronierówności i wygładza rzeczywisty kontakt,
- przenosi część obciążenia, gdy film hydrodynamiczny zanika,
- ogranicza adhezyjne zacieranie i ubytek materiału.
cały artykuł jest dostępny w wydaniu 9/10 (228/229) wrzesień/październik 2026
