2. Эффекты, связанные с трением [33-35].

Трение покоя больше трения движения и этот факт снижает чувствительность точных приборов. Заменяя трение покоя трением движения, можно уменьшить силу трения и как-то стабилизировать ее. Задачу можно решить, заставив трущиеся элементы совершать колебания. Например, выполнение втулки подшипника из пьезоэлектрического материала и покрытие ее электропроводящей фольгой позволяет при пропускании переменного тока, приводить пьезоэлектрик в вибрирующее состояние и ликвидировать трение покоя (пат. США 3239283).

Эффект безызносности наблюдается в паре сталь-бронза с глицериновой смазкой, при этом глицерин, протравливая поверхность бронзы, способствует покрытию ее рыхлым слоем чистой меди, атомы которой легко переносятся на стальную поверхность, и далее устанавливается динамическое равновесие и износа практически нет, ибо медный порошок прочно удерживает глицерин, который, в свою очередь, защищает медь от кислорода. Сущность эффекта безызносности (открытие СССР № 41), проявляется избирательным переносом при трении (эффект Крагельского), и заключается в следующем: в паре трения сталь-медь или сталь-бронза из твердого раствора благодаря разрушению межатомных связей выделяется медь, которая переносится на поверхность стали в виде тонкого слоя, переходящего с одной поверхности трения на другую и обеспечивая высокую износостойкость. В качестве смазки используют различные составы, содержащие поверхностно-активные вещества с восстановительными свойствами. Возможно использование бронзовых вставок в стальные (чугунные) детали в паре трения или добавки в смазку мелкодисперсного порошка или наполнителя в пластмассу в виде закиси меди, которая вследствие механохимических процессов восстанавливается в чистую медь, покрывающую тонким слоем как пластмассу, так и контртело. Эффект проявляется при трении медных сплавов о сталь в условиях граничной смазки, исключающей окисление меди, происходит явление переноса меди из твердого раствора медного сплава на сталь и обратного переноса со стали на медь, сопровождающееся уменьшением коэффициента трения до жидкостного и приводящее к значительному снижению износа пары трения. Эффект может использоваться в редукторах, в электрических коммутаторах и др.

Эффект Джонсона-Рабека: если нагревать пару соприкасающихся трущихся поверхностей - полупроводник и металл, то сила трения между этими поверхностями будет увеличиваться. Этот эффект используется в тормозах и муфтах крутящего момента, например, тормоз представляющий собой вал, покрытый полупроводниковым материалом, охваченный металлической лентой, при этом тормозной момент зависит от температуры полупроводникового слоя и регулируется путем пропускания тока через вал и охватывающую его ленту (пат. США 3343635).

3. Эффект Ребиндера [36].

В инженерной практике встречаются случаи потери пластичности твердыми металлами и сплавами, находящимися в контакте с жидкими металлами. Это ведет к поломке стальных осей при расплавлении баббита в подшипниках, к появлению трещин в стальных деталях при пайке (особенно жесткими припоями - латунью или бронзой). В определенных средах ускоряются процессы измельчения неметаллических твердых тел и материалов (при дроблении руды, помоле цемента и углей). Введением специальных добавок в смазки, применяемые при обработке давлением, облегчается пластическое течение металла и улучшается качество поверхности. Эти явления понижения сопротивления пластическому деформированию и самопроизвольного диспергирования твердых моно- и поликристаллических металлов под влиянием жидких поверхностно-активных веществ имеют общую физико-химическую природу - понижение свободной поверхностной энергии под влиянием обратимой адсорбции и носят название эффекта Ребиндера (открытие СССР № 28). Это взаимодействие учитывается при проектировании теплообменных установок, разработке технологических процессов, включающих контакт твердого металла с жидким; используется для облегчения деформации и диспергирования металлов.