Несомненно, что всевышеперечисленные свойства в той или иной мере присущи практически всем ремонтно — восстановительным препаратам автохимии, применяемым для безразборного сервиса (восстановления) автотракторной техники. В одних случаях они являются определяющими для того, чтобы быть отнесенными к нанотехнологическим препаратам, а в других могут быть отнесены к вспомогательным (дополнительным) эффектам. Например, во всех препаратах наряду с макрочастицами могут находиться и наноразмерные частицы.
Углерод и его аллотропные формы — химические элементы, которые больше всего интересуют ученых в области нанотехнологий. До недавнего времени было известно, что углерод образует четыре аллотропные формы — алмаз, графит, карбин (получен искусственно) и лонсдейлит (впервые найден в метеоритах, затем получен искусственно). Известны и другие формы углерода, такие как аморфный углерод, белый углерод (чароит) и др., но все эти формы являются композитами, то есть смесью малых фрагментов графита и алмаза.
В настоящее время стала известна еще одна аллотропная форма углерода, так называемый «фуллерен» (многоатомные молекулы углерода Сn). Молекула фуллерена С60 была обнаружена в 1985 году при исследовании масс — спектров паров графита после лазерного облучения твердого образца. Название дано в честь известного американского архитектора — авангардиста, философа, поэта и инженера Р. Б. Фуллера (Fuller), разработавшего дизайн строительных конструкций, форма которых аналогична форме молекулы фуллерена С60.
Фуллерен является, по существу, новой формой углерода. Молекула С60 содержит фрагменты с пятикратной симметрией, не свойственной неорганическим соединениям в природе. Поэтому признано, что молекула фуллерена является органической молекулой, а кристалл, образованный такими молекулами (фуллерит), — это молекулярный кристалл, являющийся связующим звеном между органическим и неорганическим веществом.
Алмазные наночастицы в зависимости от условий применения могут выступать в виде либо тончайшего абразива, либо эффективного модификатора трения. Оказалось, что алмазная шихта (промежуточный продукт получения наноалмазов) чрезвычайно эффективна в виде добавок к моторным и трансмиссионным маслам, консистентным смазкам и смазочно — охлаждающим технологическим средам. Различный набор наночастиц алмазной шихты оказывает сильное структурирующее действие, как на поверхности трения, внедряясь в поверхности деталей, армируя ее, так и на смазочный материал, изменяя его характеристики.
Как ни парадоксально, но алмазосодержащая смазочная композиция обладает высокими антифрикционными, противоизносными и противозадирными свойствами, наряду с высокой коллоидной стабильностью. Содержание наночастиц в рабочей среде в ничтожных количествах (всего 0,01…0,003 %) обеспечивает мягкую безабразивную приработку деталей двигателей и трансмиссий.
Научно — производственная фирма «Лаборатория триботехнологии» впервые в мире разработала препарат на основе наноразмерных комплексов органосорбента, полученных по золь — гель — технологии из бентонитовых глин, названный «рекондиционер».
Бентонитовые глины получили название от форта Бентон, расположенного в штате Вайоминг (США), где в конце прошлого века была начата их первая промышленная добыча. В дальнейшем практический интерес к бентонитовым глинам значительно возрос, и их месторождения были разведаны почти на всех континентах нашей планеты. Так, монтмориллонит — основной минерал бентонитовых глин — получил название от города Монтмориллон (Франция), вблизи которого был впервые обнаружен.
Бентонитами следует называть тонкодисперсные глины, состоящие не менее чем на 60…70 % из минералов группы монтмориллонита, обладающие высокой связующей способностью, адсорбционной и каталитической активностью.
Более точную качественную характеристику природных бентонитов по одним только результатам их химического анализа дать весьма затруднительно. Для сравнительно чистых бентонитов содержание отдельных компонентов, в частности, окислов кремния и алюминия, и их молекулярное соотношение являются характеризующими признаками.
Бентониты — важный вид минерального сырья, который находит все большее применение в различных отраслях. Они используются в практике глубокого бурения — для изготовления высококачественных глинистых буровых растворов, в литейном производстве — в качестве превосходного связующего материала, в нефтеперерабатывающей, энергетической, химической и пищевой промышленности — в качестве адсорбентов и катализаторов, в строительной и керамической промышленности, в сельском хозяйстве (при изготовлении комбикорма и в других целях), медицине и автохимии.
Органобентонит является универсальным структурообразователем различных масляных сред. Он одновременно является загустителем масел, повышая их вязкость, термостойкость и термостабильность различных систем, может работать в агрессивных средах, в том числе в средах с любой минерализацией, а также значительно повышает устойчивость различных масел. С помощью органобентонита можно создавать системы из компонентов, которые в обычных условиях несовместимы, например, удерживать в воде или в масле специальные вещества или химические элементы — носители определенных заданных свойств.
Для получения органобентонита используют бентонитовые глины. Предлагаемые к использованию глины обогащаются, перерабатываются и выпускаются в виде бентонитовых порошков с дисперсностью частиц 1·102…5·103 Å.
При получении рекондиционеров проводится модификация бентонитовой глины фторуглеродным ПАВ, т. е. получаются наночастички глины с поверхностью, аналогичной тефлоновой (рис. 14).
Рис. 14. Наноразмерные слоистые частицы монтмориллонита, модифицированного фторуглеродными соединениями
Группа препаратов на основе бентонитового наноразмерного органосорбента, выпускаемых компанией «Автохимпроект», имеет торговую марку «Old Chap», что переводится с английского как «старый друг». Фирмой выпускаются препараты данной марки для применения в двигателях, механических коробках передач и гидроусилителях руля автомобилей с пробегом более 100 000 км.
Препараты обеспечивают повышение несущей способности (прочности) смазочного слоя в зоне контакта трущихся поверхностей, особенно имеющих повышенные зазоры вследствие износа.
Этой же фирмой выпущен новый рекондиционер марки F enom Tensei, который разработан специально для японских автомобилей (с учетом особенностей их эксплуатации и старения) с пробегом более 100 000 км для снижения темпа изнашивания деталей двигателя, улучшения его эксплуатационных и ресурсных характеристик. Препарат компенсирует недостатки в диагностике и техническом обслуживании автомобилей, несоответствие применяемых отечественных ТСМ требуемому уровню их качества.
Fenom Tensei изготовлен с применением химических материалов компании Ciba Specially Chemicals Inc. (Швейцария) — мирового лидера в производстве компонентов пакетов присадок для масел. Препарат включает беззольные противоизносные компоненты Irgalube, антиоксиданты Irganox, дезактиваторы металлов Irgame t, реологические добавки Arglube, моющие компоненты, синтетическую основу. Компоненты созданы с помощью молекулярной инженерии, представляют собой беззольные соединения и предназначены для эффективной защиты двигателя и моторного масла в широком диапазоне нагрузок, скоростей и температур.
Применение рекондиционеров следующее. Прогреть двигатель, залить в масляную систему препарат (флакон 250 мл) в двигатель и оставить работать на холостом ходу в течение 10…20 мин. После этого автомобиль можно эксплуатировать в штатном режиме. Рекондиционер добавляется в моторное масло любого типа из расчета одна упаковка на 3,5…5 л масла. Рекомендуется заливать препарат в новое моторное масло, через две смены моторного масла.
Продукцией компании «Автохимпроект» в области ремонтно — восстановительных нанопрепаратов являются добавки Renom Engine NanoGuard — к моторному маслу и Renom Gear NanoGuard — к трансмиссионному маслу.
Renom Engine NanoGuard повышает ресурс и улучшает энергоэкономические показатели бензинового двигателя и дизеля. Препарат содержит полиалкиларены и современные нанокомпоненты — NanoJell‑C ®, формирующие защитную пленку (наноструктурированную твердую смазку), эффективно снижающую износ деталей и трение. Смесь неабразивных наноалмазов и наночастиц политетрафторэтилена с повышенной поверхностной энергией (Hi‑Energy PTFE) находится в добавке в виде нанокапсул. При работе двигателя нанокапсулы образуют на металлических поверхностях устойчивую к истиранию при температурах до 500 °C «сверхскользкую» фторопластовую пленку, армированную наноалмазами. Это пленка равномерно заполняет все неровности металла, снижает трение, обладая свойствами твердой смазки и надежно защищая от износа.
