Наведено орієнтовні значення коефіцієнта тертя ковзання μ для пари сталь – тверде мастило за різних умов середовища. Значення залежать від навантаження, шорсткості, швидкості, чистоти покриття та температури, тому подані діапазонами.

Узагальнена таблиця

Матеріал покриття Середовище Коефіцієнт тертя μ Коментар
Графіт (C) Повітря (нормальна вологість) 0,05–0,15 Дуже ефективний через адсорбцію води
Графіт (C) Сухе повітря 0,15–0,30 Менша ефективність без вологи
Графіт (C) Вакуум 0,3–0,6 Втрачає змащувальні властивості
Нітрид бору (h-BN) Повітря 0,10–0,20 Стабільний, слабша залежність від вологи
Нітрид бору (h-BN) Вакуум 0,05–0,15 Один із найкращих твердих мастил для вакууму
матеріали
Коефіцієнт тертя
повітря Вакуум (близько 5 * 10 -7 Па)
Природний графіт 0,19 0,44
Піролітичний графіт 0,18 0,50
Нітрид бору гарячого пресування 0,25 0,70

Пояснення поведінки матеріалів

Графіт

  • Має шарувату кристалічну структуру
  • Змазувальна дія в повітрі обумовлена молекулами води, які зменшують міжшарове зчеплення
  • У вакуумі або сухому газі ефективність різко падає

Висновок:

Графіт → добре в повітрі, погано у вакуумі

Гексагональний нітрид бору (h-BN)

  • Структурно подібний до графіту
  • Не потребує адсорбованої води
  • Хімічно та термічно стабільний

Висновок:

h-BN → добре і в повітрі, і у вакуумі

Порівняння ефективності

У повітрі

Графіт (краще) ≤ h-BN

У вакуумі

h-BN (значно краще) << графіт

Типові області застосування

  • Графіт:
    • Машинобудування
    • Підшипники, що працюють у повітрі
    • Вузли тертя з помірною температурою
  • Нітрид бору:
    • Вакуумна техніка
    • Космічні апарати
    • Високотемпературні вузли
    • Ядерна та електронна промисловість
  • Графіт — ефективне тверде мастило лише за наявності вологи
  • Нітрид бору (h-BN) — універсальне тверде мастило, особливо для вакууму
  • Для вакуумних умов графіт непридатний, h-BN — один з оптимальних виборів

Дещо інше: