Brevet FR2080802A1 — publié le 19711119

On connaît déjà de nombreux produits solides à propriétés lubrifiantes qui sont couramment utilisés pour la•lubrification de piè- * "* ■* ' ' . ces ou-, d'organes de machines soumis à des frottements de glissement ou de roulement. 5 Les produits lubrifiants solides os types connus comprennent notamment: des sels d'acide stéariquç et autres savons, le graphite sous différentes formas, le' soufre et les sulfures, at en particulier le, bisulfure de molybdène» ,aes composés fluorés. et des fluorures dont le monofluorure de carbone, certains métaux tels que 10 l'étain, l'antimoine, le cuivre et leurs alliages utilisables en poudre ou applicables en-couches»- la paraffine, le nitrure de bore à cristallisation hexagonale, le talc. De tels lubrifiants solides peuvent être utilisés sous forme d1éléments rapportés ou encastrés dans la yièce métallique soumise 15 aux frottements. Ils peuvent également être appliqués par divers procédés, sous forme de pellicules ou de films constituant une , couche protectrice empêchant le contact métallique direct des surfaces de glissement. Toutefois, les lubrifiants" solides connus ne permettent pas 20 toujours d'obtenir des couches parfaitement adhérentes et de longue durée sur une surface métallique. Un procédé d'obtention d'une couche luorifiante consiste a faire réagir un film de molybdène déposé par volatilisation sous vide, soit ?vec des composés renfermant du soufre, soit en atmosphère sulfurée, de manière à obtenir 25 un film de sulfure de molybdène. De tels procédés sont généralement très coûteux. Dams le cas où une grande propreté est exigée, on utilise de préférence le nitrure de bore qui présente l'avantage de ne pas noircir. _50 L'invention vise à l'obtention d'un produit soliue à propriétés lubrifiantes améliorées et capaole d'être utilisé pour imprégner des métaux ou alliages frittes et pour constituer des couches adhérentes sur des surfaces métal lieues. Le produit solide à propriétés lubrifiantes, objet de l'inven-35 tion, est caractérisé en ce qu'il est constitué par un mélange renfermant du nitrure de bore hexagonal et du soufre utilisé comme agent-support. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication 7105543 ' 2080802 dudit produit solide à propriétés lubrifiantes, caractérisé en ce quron utilise le nitrure de bore hexagonal en poudre finement sée, qu'on éffectue une dispersion de ladite poudre"dans du soufre liquide à une température comprise entre' la température de fusion 5 et ]6'0°C, ou eritre 360°C et la température d'ébulli'tioh, et qu'on laisse refroidir. ' " Un exemple de préparation du produit lubrifiant solide selon 11 invention est décrit ci-après. On disperse du nitrure de bore hexagonal, à l'état de poudre 10 finement divisée, dans du 'soufre liquide. On utilise 1 partie en poids de nitrure de bore pour 3 parties en poids de soufre. Le soufre (SQ) qui est orthorhombique aux conditions normales ( soufre)., se transforme eh soufre fj clinorhombique' (monoclini- V A t que} & environ 95° C a la pression atmosphérique. Le soufre^ fond 15 i environ 119°C. Le soufre liquide est formé de deux variétés: le soufre X (38) qui est jaune clair, très fluide, et le soufre /1a- (S5} qui est rouge brun, très visqueux. A la température de fusion, la variété À est dominante (environ 3 'P seulement de soufre /A ). En augmentant la température, le'soufre À se transformé en soufre 20 t,t, . La viscosité du soufre, qui est de 11 eentipoises au point de fusion, passe par un minimum à environ 150°C (7 cp) pour arriver L plus de 20.0CC cp aux environs de 2GC°C; à 400°C, le soufre est à nouveau très fluide (ébullition à 444,6°C). De plus, le soufre à 120°C a une tension superficielle plus faible que l'eau (60,9 25 dynes/cm sous vide). " Le soufre présente donc une faible tension superficielle et une faible viscosité entre son point de fusion et 160°C environ, et entre 360°C et la température d'ébullition. Tans du soufre se trouvant dans ces deux domaines de température, il est possible de 30 faire une dispersion d'un ou de plusieurs lubrifiants encore à l'état solide aux températures considérées (nitrure de bore dans le présent exemple. Le soufre pur, quand II se refroidit, se solidifie en gros /■> cristaux transparents de-soufrep (densité 1,96} qui, abandonnés 35 ^ la température ambiante, deviennent en quelques jours opaques et friables, chacun d'eux s1étant décomposé en une multitude de petits cristaux de soufreoc de densité 2,06. Dans les proportions utilisées (l partie de nitrure de bore BAD ORIGINAL 71 05543 2080802 pour 3 parties tie soufre), on constate que chaque grain de poudre de nitrure de bore est enrobé correctement de soufre liquide. Un tel mélange, lorsqu'il se refroidit, se solidifie en cristaux microscopiques, chaque grain de lubrifiant servant de ger:..e d- jris-5 tallisation, ce mélange conservant sa clur^ué, sans fissurât!en ni retrait à température ambiante. On a ori.eeue xa matière . oieiiue présente qes ^ro.. riétes ! ubrifiantes ;il I En outre, 1a matière sous forme li^uiio eu .^ateus^ i.euv -l -e appliquée sur la surface de métaux oxjdét arodiquenent ou sad-lés. La matière se solidifie; et forne une couche ayant une très d^nne 25 adhérence et d'excellentes qualités lubrifiantes. La matière obtenue convient également pour 1 1 ir.,p régnât i n me matériaux tels que le bois ou les matières plastiques. On ^eut. l'appliquer, par exemple, sur des articles tels que des ski? ; u certains élén-vnts de neuoies (tiroirs) devant présenter de e m.nés 30 ..ropriétés de glissement. Il y a lieu de rernarrue r qu'en cas d • échauffe ment o-j _a : ièce en service ( our ces tem é rature s eu e~I ,u/mes à .120°C ), le s.'.ufre contenu dans le ...élange ..revient liquide -et. se ré^ani unlfor.m.mni sur la surface, ce qui accroît les qualités lubrifiantes de la na- t- i r "f y y L 1 v 1 L • ^ orignal 71 05543 -4- 2080802 Revendications 1. Produit solide à propriétés lubrifiantes, caractérisé en ce qu'il est constitué par un mélange renfermant du nitrure de bore hexagonal et du soufre utilisé comme agent-support. 5 2. Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange renferme une partie de nitrure de bore hexagonal et trois parties de soufre. 3. Procédé de fabrication du produit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise le nitrure de bore hexagonal en pou- 10 dre finement divisée, qu'on effectue une dispersion de ladite poudre dans du soufre liquide à une température comprise entre la température de fusion et 160°C, ou entre 360°C et la température d*é-bullition, et qu'on laisse refroidir. 4. Utilisation du produit selon la revendication 1, caractérisée 15 en ce qu'on applique ce produit sur un matériau ayant une surface présentant des qualités de rétention. 5. Utilisation du produit selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit matériau est immergé dans le produit à l'état liquide ou pâteux. 20 6. Utilisation du produit selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit produit est appliqué à l'état liquide ou pâteux, en couche superficielle.