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'''Sulfuro de molibdeno''' IV. Compuesto inorgánico con estructura laminar y aspecto similar al grafito, presenta excepcionales cualidades antifricionantes. Su fórmula MoS<sub>2</sub>. | '''Sulfuro de molibdeno''' IV. Compuesto inorgánico con estructura laminar y aspecto similar al grafito, presenta excepcionales cualidades antifricionantes. Su fórmula MoS<sub>2</sub>. | ||
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última versión al 20:01 13 ago 2019
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Sulfuro de molibdeno IV. Compuesto inorgánico con estructura laminar y aspecto similar al grafito, presenta excepcionales cualidades antifricionantes. Su fórmula MoS2.
Sumario
Historia
El disulfuro de molibdeno se conoce hace unos 300 años cuando era utilizado por los artesanos en prensas y herramientas. Fue ampliamente usado durante la segunda guerra mundial para reducir fricción y desgaste en la maquinaria bélica. Desde el siglo XIX fue usado como lubricante para forjado de metales con regular adhesión y problemas de carburación de herramientas en el moldeo en caliente.
En las décadas de 1970 y 1980 hubo un enorme volumen de investigación y desarrollo en el tema de la lubricación de disulfuro de molibdeno, la cual fue apoyada por los gobiernos nacionales en beneficio de la defensa, la aviación o las actividades espaciales.
Estructura y propiedades
Es un sólido inorgánico con estructura laminar y sus propiedades lo hacen único y especial en el campo de la tribología. Es un compuesto con apariencia metálica gris oscuro y de una dureza 4 veces inferior al grafito. Es insoluble en agua y ácidos diluidos.
Su estructura laminar de tres capas, una central de Mo y dos laterales de S que actúan como una fuerte unión iónica, resistiendo así la rugosidad de las superficies. Las láminas de disulfuro son tan delgadas que 1600 de ellas presentan un espesor de un micrón, y su resistencia a la presión supera el límite de fluencia de los metales conocidos (30.000Kg/cm2).
Presenta aspecto similar al grafito pero su densidad es más del doble: 4,8g/cm3. No es conductor y es diamagnético. Es inocuo, no ataca la piel, es insoluble en agua fría o caliente y resiste ácidos excepto nítrico, agua regia, flúor y cloro. Es térmicamente estable entre -180ºC y +450ºC; +630ºC sin acceso de aire y +1340ºC en atmósfera de argón.
Su gran estabilidad físico-química hace que no reaccione en presencia de ácidos o gases a temperaturas normales, siendo sólo atacado por Agua Regia, Acido Sulfúrico y Clorhídrico a altas temperaturas. La gama de temperatura del MoS2 va desde -185º C hasta 450º C en presencia normal de aire; hasta 1.100º C con escasa admisión de aire su punto de fusión se produce a los 1.650º C y en atmósfera de Hidrógeno es reducido a metal a 900º C.
Como lubricante presenta elevado rozamiento y desgaste. Es muy estable térmicamente y no es afectado por la radiación. Por sobre los 450ºC con acceso de aire se transforma en CO2 gaseoso de modo que no presenta fenómenos de abrasión.
Es diamagnético semi-aislante, con un poder termo-eléctrico en grados micro-voltios de 300 a 700º C a temperatura ambiente y su conductividad es positiva o negativa según la especie: como conductor de cargas, activa energía de 0.55, 0.14, 0.12, y 0.05 EV: La tenaz adherencia del MoS2 en superficies metálicas es de origen Físico-Química a Químico-Mecánico y es directamente proporcional a la carga.
El coeficiente de rozamiento disminuye con cargas crecientes. Su efecto lubricante se explica por la fuerte adhesión de los átomos de azufre a las superficies metálicas y la facilidad de deslizamiento de las laminillas. La propiedad del disulfuro de adherirse a las superficies metálicas por los desplazamientos debido a la exigencia mecánica es su mayor diferencia respecto de otros lubricantes sólidos y explica a su vez la reducción del coeficiente de rozamiento.
La oxidación en presencia de oxígeno comienza en forma notable al superarse los 400ºC obteniéndose trióxido de Molibdeno el cual actúa como protector de las capas inferiores de la película lubricante que permanece inalterable.
Luego de un proceso de purificación se obtiene un grado con especificación estricta en diferentes granulometrías siendo su formula MoS2.
Dispersion de disulfuro de molibdeno OKS
El asentamiento es la fase inicial de la puesta en marcha de un motor de combustión interna. No se ha podido determinar exactamente cuando se cumple dicho periodo de reducción a un mínimo de la abrasión, consumo de aceite y combustible, es decir máximo rendimiento del motor.
Durante el periodo de asentamiento se producen soldaduras, engranes, y desgaste por el contacto metálico directo. La forma más efectiva para reducir el coeficiente de rozamiento, la abrasión y los daños originados durante el asentamiento es la utilización de purísimo disulfuro de molibdeno. Cuando el lubricante sólido cubre el área de contacto real, no puede producirse la soldadura en frío y las crestas de la rugosidad superficial son deformadas plásticamente.
Esta dispersión agregado al aceite de motor brinda una mejor calidad de las superficies portantes y un aumento del rendimiento, mayor vida útil y mejores condiciones de servicio. Simultáneamente tratando los componentes mecánicos expuestos a rozamiento con la pasta OKS 200 al armar el motor se obtiene un aumento de potencia y una disminución de la temperatura de los gases de escape sin importar que los aros de pistón sean o no cromados, el tipo de motor ni el aceite lubricante usado.
El agregado de la dispersión de disulfuro de molibdeno OKS a un aceite para motor de combustión interna forma, durante su funcionamiento, una película deslizante sólida que protege contra el desgaste y disminuye el coeficiente de rozamiento, dando así, una lubricación de emergencia, y evidenciando un aumento del rendimiento, economizando combustible y lubricante, facilita la puesta en marcha y se observa un funcionamiento más suave.
Dispersión de disulfuro concentrada OKS 300
Los engranajes de automotores se han sobrecargado y por lo tanto se ha dificultado su lubricación. Más y más se han combinado la fricción rodante y deslizante dando lugar a engranajes hipoidales y sinfín y a mayores exigencias de impacto contribuyendo a una mayor exigencia en el diseño del lubricante.
La carga y la velocidad provocan un mayor rozamiento en el diferencial y por consiguiente mayor temperatura que puede superar los 150ºC y aún 180ºC. La temperatura destruye los aditivos químicos EP y por lo tanto los retenes y el piñón. Se probo entonces el agregado de la dispersión concentrada de disulfuro de molibdeno OKS 300 lográndose una disminución importante de la temperatura (48ºC),a la vez que disminuye el ruido un 30%, obteniendo un perfecto estado de piñón y corona. Iguales resultados se han logrado en las cajas de cambio sincronizadas sin afectar en absoluto su funcionamiento.
Grasas con disulfuro OKS 400 / 410
Se ha comprobado la disminución del desgaste en las partes del chasis lubricadas con OKS 400 lo que condujo a la investigación de la disminución de la frecuencia de lubricación y por lo tanto del mantenimiento por la lubricación larga vida incorporando polvo de disulfuro de molibdeno (OKS 110) a componentes de hierro sinterizado. En la tracción delantera las bolas y las pistas de las juntas homocinéticas son tratadas con la laca OKS 511 antes del montaje, y luego se lubrica el conjunto y las uniones universales con OKS 400.
Aplicaciones
- Se utiliza para elaborar los lubricantes especiales MOLY-VEN®, es de un grado de pureza de 99.1% y las partículas a que está reducido van desde 40 micrones hasta 0,2 de micrón promedio, según el producto específico a que se le destine.
- Protege cilindros, aros, cojinetes, árbol de levas, guías y vástagos de válvulas. Facilita el desplazamiento de los aros en las ranuras de los pistones y hermetiza el cárter contra la fuga de los gases de combustión. Este aditivo no sedimenta ni provoca obstrucción en los filtros, mejora la lubricación y aumenta la eficiencia de los aceites.
- Posee excepcionales cualidades antifricionantes aplicado en el campo de la lubricación como se traducen los siguientes datos: Coeficiente de fricción de 0.6, 0.3 hasta 0.05 según el producto; resiste cargas hasta más allá de 400.000 P.S.I.
- En las superficies de fricción, protegidas con el MoS2, el contacto metálico se reduce hasta en un 70%, ampliando sensiblemente, en algunos casos, hasta 10 veces los períodos de relubricación.
- Como lubricante presenta elevado rozamiento y desgaste. Es muy estable térmicamente y no es afectado por la radiación. Por sobre los 450ºC con acceso de aire se transforma en CO2 gaseoso de modo que no presenta fenómenos de abrasión.
Fuentes
- Ponjuan. A. y otros: Química Inorgánica Tomo I, Editorial Pueblo y Educación. Ciudad de La Habana. 1979.
- Manual de Química Inorgánica y Analítica. Editorial Félix Varela La Habana 388p
- http://www.uanl.mx/content/sintesis-de-los-sulfuros-metalicos-de-transiscion-como-el-molibdeno.
- www.cimat.cl/seminario_molibdeno/Sitio/publicacion.pdf
- www.ingdatri.com.ar/pdf/022_disulfuro_de_molibdeno.pdf
