Contents

TRIBOLOGICZNE WŁAŚCIWOŚCI KWASÓW TŁUSZCZOWYCH

Czesław Kajdas, Marzena Majzner
Wydział Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii

Publikowane w: PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ Inżynieria Materiałowa, z.12, 2000, s. 57

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących przcciwzużyciowych właściwości kwasów tłuszczowych. Przeprowadzono testy tribologiczne dla roztworów kwasu kapronowego (heksanowego) i kwasu palmitynowego (heksadekanowego) w n-heksadekanie za pomocą aparatu tarcza-trzpień w warunkach tarcia granicznego w układzie materiałowym stal-stal i stal-aluminium. Wykonano pomiary zużycia elementów pary tribologicznej (zastosowano metalograficzny mikroskop odbiciowy oraz profilografometr). Określono zmiany składu warstwy wierzchniej po procesie tarcia za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej z dyspersją energii. Podjęto również próbę zbadania produktów reakcji tribochemicznych za pomocą mikrospektrofotometrycznych badań w podczerwieni. Stwierdzono, że o tribologicznych właściwościach niższych kwasów tłuszczowych decydują inne mechanizmy niż o tribologicznych właściwościach wyższych kwasów tłuszczowych, a w wyniku reakcji tribochemicznych przebiegających w obecności kwasów tłuszczowych powstają nie tylko sole kwasów tłuszczowych.

l. WPROWADZENIE

Kwasy tłuszczowe należą do związków organicznych, określanych mianem kwasów karboksylowych, zawierających w cząsteczce grupę funkcyjną, zwaną grupą karboksylową. Kwasy tłuszczowe najczęściej definiuje się jako alifatyczne kwasy karboksylowe o wzorze chemicznym CnH2n+2COOH, mające w cząsteczce parzystą liczbę atomów węgla (głównie C4-C18).
Badania nad tribologicznymi właściwościami kwasów tłuszczowych były prowadzone od wielu lat, a działanie tych związków w warunkach tarcia dało podstawę do opracowania teorii smarowania granicznego. Z danych literaturowych wynika jednak, że poglądy na temat mechanizmów decydujących o przeciwzużyciowym i przeciwtarciowym wpływie tego typu dodatków wciąż nie są całkowicie poznane. Poza tym, na podstawie przeglądu literatury stwierdzono, że zakres przeprowadzonych prac obejmuje przede wszystkim analizę wpływu wyższych kwasów tłuszczowych (C12-C18) stosowanych w stężeniu co najmniej 5000 ppm (m/m) na właściwości przeciwtarciowe olejów lub innych rozpuszczalników [1-21].
W Instytucie Chemii WBMiP przeprowadzono za pomocą aparatu tarcza-trzpień badania, mające na celu określenie przeciwzużyciowych właściwości 50-1000 ppm (m/m) roztworów kwasów tłuszczowych C6-C22 w rozpuszczalnikach modelowych (n-heksadekanie i 1-metylonaftalenie) i rzeczywistych (napędowych i smarowych olejach bazowych). Uzyskane wyniki badań wykazały, że w przebiegu zależności zużycia od stężenia i od masy cząsteczkowej kwasów występują lokalne minima i maksima [22-25]. W przebiegu zależności zużycia od stężenia dla 50-1000 ppm (m/m) roztworów kwasu kapronowego (heksanowego) i kwasu palmitynowego (heksadekanowego) w n-heksadekanie zaobserwowano np. pojawianie się minimum zużycia przy stężeniu 500 ppm (m/m) w przypadku kwasu kapronowego i pojawianie się maksimum zużycia przy stężeniu 750 ppm (m/m) w przypadku kwasu palmitynowego (rysunek l). Należy podkreślić, że zastosowanie do danego rozpuszczalnika kwasu tłuszczowego o odpowiedniej masie cząsteczkowej i w odpowiednim stosunkowo małym stężeniu pozwala na znaczące zmniejszenie zużycia elementów (tablica l).
Rys. l. Zużycie względne kulki w układzie stal-stal, smarowanym 50-1000 ppm (m/m) roztworami kwasu kapronowego C6 i kwasu palmitynowego C16 w n-heksadekanie

Cel badań, których wyniki przedstawiono w niniejszej pracy, stanowiło zatem zbadanie czynników determinujących wielkość zużycia w układach materiałowych stal-stal i stal-aluminium, smarowanych roztworami kwasów tłuszczowych w rozpuszczalniku modelowym, a zakres badań obejmował:
  1. przeprowadzenie testów tribologicznych;
  2. oszacowanie wielkości zużycia pary tribologicznej:
    1. ocenę wielkości zużycia tribologicznego kulki,
    2. ocenę wielkości zużycia tribologicznego dysku;
  3. badanie produktów reakcji tribochemicznych:
    1. analizę zmiany składu warstwy wierzchniej po procesie tarcia,
    2. analizę składu próbek uzyskanych w wyniku zmycia powierzchni dysku n-heksanem,
    3. analizę produktów reakcji tribochemicznych w śladzie tarcia.

Tablica l
Wielkość zużycia w układach smarowanych roztworami kwasów tłuszczowych w rozpuszczalnikach rzeczywistych [22-25]

RozpuszczalnikKwas tłuszczowyStężenie [ppm] (m/m)Zużycie względne [%]*
Nazwa zwyczajowaNazwa systematyczna
olej napędowy niskosiarkowykapronowyheksanowy7506,0
olej napędowy niskosiarkowykaprynowydekanowy1002,2
olej napędowy niskosiarkowylaurynowydodekanowy1001,7
olej napędowy niskosiarkowypalmitynowyheksadekanowy5002,9
olej napędowy niskosiarkowystearynowyoktadekanowy10002,3
olej syntetyczny PA04palmitynowyheksadekanowy10017,0
olej syntetyczny PA06palmitynowyheksadekanowy10034,0
olej mineralny SN400palmitynowyheksadekanowy10032,4
*Zużycie, tribologiczne oceniano na podstawie pomiaru średnicy śladu zużycia kulki (jednego z elementów pary tribologicznej) za pomocą metalograficznego mikroskopu odbiciowego. Na podstawie wyznaczonej średnicy śladu zużycia obliczano zużycie objętościowe kulki, a następnie wyznaczano zużycie względne, określając stosunek zużycia objętościowego kulki w układzie smarowanym roztworem kwasu i zużycia objętościowego kulki w układzie smarowanym bazową substancją smarową (rozpuszczalnikiem).

2. CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA

2.1. SUBSTANCJE SMAROWE

W przeprowadzonych badaniach tribologicznych jako substancje smarowe zastosowano:
  1. n-heksadekan pełniący rolę bazowej substancji smarowej;
  2. roztwory kwasu kapronowego i kwasu palmitynowego w n-heksadekanie o stężeniu 50-1000 ppm (m/m).
Właściwości n-heksadekanu przedstawiono w tablicy 2, natomiast charakterystykę kwasów tłuszczowych zamieszczono w tablicy 3 i 4.

Tablica 2
Charakterystyka n-heksadekanu

Wzór chemicznyCH3—(CH2)14—CH3
Masa cząsteczkowa226,45
Temperatura topnienia [°C]17-19
Temperatura wrzenia [°C]282-284
Czystość [%]99
ProducentAvocado

Tablica 3
Charakterystyka kwasu kapronowego

Wzór chemicznyCH3—(CH2)4—COOH
Masa cząsteczkowa116,16
Gęstość w temperaturze 20°C [g/cm³]0,930
Czystość [%]99
ProducentRiedel - De Haen

Tablica 4
Charakterystyka kwasu palmitynowego

Wzór chemicznyCH3—(CH2)14—COOH
Masa cząsteczkowa256,43
Temperatura topnienia [°C]61-63
Czystość [%]97
ProducentFluka

2.2. APARATURA I WARUNKI PROWADZENIA POMIARÓW

Tablica 5
Warunki prowadzenia testów tribologicznych

ParametrWartość
Układ materiałowystal ŁH 15-stal ŁH 15 lub
stal ŁH 15-aluminium PA6
Geometria układukulka na płaszczyźnie
Średnica śladu zużycia na dysku [mm]8
Obciążenie [N]9,81
Prędkość [m/s]0,25
Droga tarcia [m]500
Temperatura [°C]25

Przeprowadzenie testów tribologicznych

Testy tribologiczne przeprowadzono za pomocą aparatu tarcza-trzpień (Tester T-01 produkcji Instytutu Technologii Eksploatacji w Radomiu). Warunki prowadzenia testów tribologicznych zaprogramowano tak, aby umożliwić dokonywanie pomiarów w obszarze tarcia granicznego (opis warunków zamieszczono w tablicy 5).

Oszacowanie wielkości zużycia pary tribologicznej

Zużycie tribologiczne pary trącej oszacowano dokonując oceny zużycia kulki i zużycia dysku.
Zużycie tribologiczne kulki oceniano na podstawie pomiaru średnicy śladu zużycia za pomocą metalograficznego mikroskopu odbiciowego. Na podstawie wyznaczonej średnicy śladu zużycia obliczano zużycie objętościowe kulki, a następnie wyznaczano zużycie względne, określając stosunek zużycia objętościowego kulki w układzie smarowanym roztworem kwasu i zużycia objętościowego kulki w układzie smarowanym n-heksadekanem.
Zużycie dysku określano na podstawie profilogramów wykonanych przy zastosowaniu profilografometru Hommel T2000 firmy Hommelwerke z przesuwanym stolikiem.

Badanie produktów reakcji tribochemicznych

Analizę składu warstwy wierzchniej wykonano przy wykorzystaniu elektronowego mikroskopu skaningowego (S-2460N) firmy Hitachi sprzężonego ze spektrometrem z dyspersją energii firmy Noran (okienko Norvar, kryształ SiLi, rozdzielczość 133 eV). Dla depozytów skumulowanych na powierzchni tarcia przeprowadzono skanowanie liniowe w warunkach przedstawionych w tablicy 6.

Tablica 6
Warunki skanowania liniowego

ParametrWartość
Kąt odbicia [°]25
Napięcie przyspieszające [V]10
Powiększenie100

Tablica 7
Warunki rejestrowania widm FT-IR

Rozdzielczość spektralna [cm-1]4
Ilość skanów w punkcie100
Zakres liczb falowych [cm-1]4000-700

Próbki zmyte z powierzchni dysku po procesie tarcia oraz depozyty skumulowane w śladzie tarcia poddano analizie mikrospektrofótometrycznej FT-IR. Badania przeprowadzono przy użyciu mikrospektrofotometru i-Series firmy Perkin-Elmer wyposażonego w detektor MCT. Warunki rejestrowania widm zamieszczono w tablicy 7. Powierzchnię dysku zmywano za pomocą n-heksanu, a próbki uzyskane po odparowaniu n-heksanu nanoszono na kryształ KBr. Analizę rodzaju produktów reakcji tribochemicznych tworzących depozyty w śladzie tarcia wykonano techniką odbiciową.

3. WYNIKI BADAŃ I ICH OMÓWIENIE

Nietypowy charakter przebiegu zależności zużycia tribologicznego od stężenia stwierdzono dokonując pomiaru średnicy śladu zużycia kulki. Zatem w celu określenia wpływu roztworów kwasów tłuszczowych w n-heksadekanie na wielkość zużycia przeciwpróbki (dysku), dyski po procesie tarcia w układzie smarowanym 500 ppm (m/m) roztworem kwasu kapronowego i w układzie smarowanym 750 ppm (m/m) roztworem kwasu palmitynowego w n-heksadekanie (odpowiednio charakterystyczne punkty a i b w przebiegu zależności zużycia tribologicznego od stężenia zaznaczone na rysunku 1) poddano badaniom profilograficznym.
Uzyskane profilogramy (rysunek 2 i rysunek 3) świadczą o tym, że w wyniku procesu tarcia prowadzonego w układzie stal-stal w obecności 500 ppm (m/m) roztworu kwasu kapronowego w n-heksadekanie i 750 ppm (m/m) roztworu kwasu palmitynowego w n-heksadekanie nie powstaje zauważalne zużycie dysków (w obu przypadkach profile w obrębie śladu zużycia są porównywalne z profilami pozostałych fragmentów powierzchni dysków).
Rys. 2. Profilogram dysku po procesie tarcia prowadzonym w układzie stal-stal w obecności 500 ppm (m/m) roztworu kwasu kapronowego C6 w n-heksadekanie

Rys. 3. Profilogram dysku po procesie tarcia prowadzonym w układzie stal-stal w obecności 750 ppm (m/m) roztworu kwasu palmitynowego C16 w n-heksadekanie

Na rysunku 4 i na rysunku 5 zamieszczono obrazy skaningowe powierzchni dysków stalowych; w środkowej części każdego obrazu widoczny jest ślad tarcia.
Rysunek 6 i 7 przedstawia natomiast wyniki liniowej mikroanalizy wykonanej wzdłuż linii zaznaczonych odpowiednio na rysunku 4 i na rysunku 5 w celu określenia zmian zawartości węgla, tlenu i żelaza.
Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że w procesie tarcia prowadzonym w obecności 500 ppm (m/m) roztworu kwasu kapronowego w n-heksadekanie tworzy się depozyt substancji organicznych i/lub metaloorganicznych. Powstające substancje są wynoszone na obrzeża śladu zużycia, o czym świadczą ciemne pasma widoczne na obrazie skaningowym powierzchni dysku (rysunek 4) oraz zwiększenie intensywności sygnału pochodzącego od węgla i tlenu w tych obszarach (rysunek 6). Ponadto ilość substancji skumulowana po zewnętrznej stronie śladu zużycia jest większa w wyniku działania na tworzące się produkty reakcji tribochemicznych siły odśrodkowej. Obecność tego depozytu może tłumaczyć powstawanie małego zużycia tribologicznego kulki. W przypadku dysku smarowanego 750 ppm (m/m) roztworem kwasu palmitynowego widoczny jest natomiast wzrost intensywności sygnału pochodzącego od tlenu w środkowej części śladu zużycia, któremu nie towarzyszy wzrost intensywności sygnału pochodzącego od węgla (rysunek 7).

Rys. 4. Obraz SEM powierzchni dysku po procesie tarcia prowadzonym w układzie stal-stal w obecności 500 ppm (m/m) roztworu kwasu kapronowego C6 w n-heksadekanie

Rys. 5. Obraz SEM powierzchni dysku po procesie tarcia prowadzonym w układzie stal-stal w obecności 750 ppm (m/m) roztworu kwasu palmitynowego C16 w n-heksadekanie

Ślad zużycia na dysku po procesie tarcia prowadzonym w obecności roztworu kwasu palmitynowego w n-heksadekanie o największym z badanych stężeń (1000 ppm (m/m)) poddano badaniom mikrospektrofotometrycznym w podczerwieni.
Analiza wykonana techniką FT-IR nie wykazała obecności żadnych związków organicznych lub metaloorganicznych.
W związku z tym badania tribologiczne przeprowadzono stosując bardziej reaktywny układ materiałowy stal-aluminium. Profilogramy wykonane dla dysków aluminiowych po procesie tarcia prowadzonym z udziałem 750 ppm (m/m) roztworu kwasu kapronowego w n-heksadekanie (rysunek 8) i 750 ppm (m/m) roztworu kwasu palmitynowego w n-heksadekanie (rysunek 9) są odmienne, co potwierdza, że o zużyciu powstającym w obecności niższych kwasów tłuszczowych (kwasu kapronowego) decyduje inny mechanizm niż w przypadku zużycia obserwowanego po procesie tarcia prowadzonym z zastosowaniem wyższych kwasów tłuszczowych (kwasu palmitynowego).
Kwas kapronowy stosowany w stężeniu 750 ppm (m/m) powoduje mniejsze zużycie aluminium niż kwas palmitynowy zastosowany w tym samym

Rys. 6. Wyniki mikroanalizy rentgenowskiej powierzchni dysku po procesie tarcia prowadzonym w układzie stal-stal w obecności 500 ppm (m/m) roztworu kwasu kapronowego C6 w n-heksadekanie


Rys. 7. Wyniki mikroanalizy rentgenowskiej powierzchni dysku po procesie tarcia prowadzonym w układzie stal-stal w obecności 750 ppm (m/m) roztworu kwasu palmitynowego C16 w n-heksadekanie

Rys. 8. Profilogram dysku po procesie tarcia prowadzonym w układzie stal-aluminium w obec ści 750 ppm (m/m) roztworu kwasu kapronowego C6 w n-heksadekanie

Rys. 9. Profilogram dysku po procesie tarcia prowadzonym w układzie stal-aluminium w obec ści 750 ppm (m/m) roztworu kwasu palmitynowego C16 w n-heksadekanie

Rys. 10. Profilogram dysku po procesie tarcia prowadzonym w układzie stal-aluminium w obecności n-heksadekanu

stężeniu. Należy jednak podkreślić, że zużycie dysku jest najmniejsze w przypadku czystego rozpuszczalnika (n-heksadekanu) (rysunek 10), a więc wprowadzenie do układu materiałowego stal-aluminium zarówno kwasu kapronowego w małym stężeniu, jak i kwasu palmitynowego, nie powoduje redukcji zużycia.

Po procesie tarcia prowadzonym w układzie stal-aluminium w obecności roztworu kwasu palmitynowego w n-heksadekanie o największym z badanych stężeń (1000 ppm (m/m)) przeprowadzono badania mikrospektrofotometryczne w podczerwieni. Analizie poddano próbkę uzyskaną w wyniku zmycia powierzchni dysku n-heksanem i późniejszego odparowania n-heksanu oraz ślad zużycia na dysku.
W próbce zmytej z powierzchni dysku nie zaobserwowano żadnych pasm absorpcji poza pasmami charakterystycznymi dla drgań wiązań C-C i C-H cząsteczki węglowodoru n-parafinowego (n-heksadekanu).
Analiza śladu zużycia na dysku w podczerwieni wykazała natomiast obecność związków metaloorganicznych i organicznych. Widma FT-IR depozytów skumulowanych w różnych punktach śladu zużycia na tym samym dysku nie są jednak identyczne (przykładowe widma przedstawiono na rysunku 11a i na rysunku 1l b). Należy jednak nadmienić, że występowanie różnych produktów reakcji tribochemicznych w śladzie zużycia na tym samym dysku zaobserwowano np. badając tribochemiczne przemiany n-heksadekanu [26].

Rys. 11 a, b. Widmo FT-IR depozytu skumulowanego w śladzie zużycia na dysku aluminiowym po procesie tarcia prowadzonym z udziałem 1000 ppm (m/m) roztworu kwasu palmitynowego C16 w n-heksadekanie

Widmo prezentowane na rysunku 11 a jest widmem typowej soli kwasu palmitynowego. Widmo zamieszczone na rysunku llb składa się z pasm absorpcji, których na obecnym etapie badań nie można jeszcze do końca poddać interpretacji. Interesującym problemem wydaje się między innymi możliwości powstawania estru w procesie tarcia prowadzonym w obecności roztworu kwasu tłuszczowego w n-heksadekanie. W widmie przedstawionym na rysunku 11 b obecne są bowiem pasma absorpcji charakterystyczne dla drgań wiązań w cząsteczce estru, którym w literaturze [27] przypisuje się następujące wartości liczb falowych:
- 1750 - 1735 cm-1 - drgania rozciągające C═O,
- 1350 - 1330 cm-1 - drgania rozciągające C—O,
- 1450 - 1400 cm-1 - drgania deformacyjne C—H w —O—C(═O)—CH2— .

4. WNIOSKI

  1. Odpowiedni dobór masy cząsteczkowej kwasu tłuszczowego i jego stężenia pozwala na znaczące zmniejszenie zużycia elementów (kulek) wykonanych ze stali.
  2. Kwasy tłuszczowe stosowane w bardzo małym stężeniu nie powodują zmniejszenia zużycia elementów (dysków) wykonanych z aluminium.
  3. Mechanizm zużycia powstającego w obecności niższych kwasów tłuszczowych jest odmienny od mechanizmu decydującego o zużyciu elementów układu smarowanego roztworami wyższych kwasów tłuszczowych, zarówno w układzie mateńałowym stal-stal, jak i układzie stal-aluminium.
  4. Depozyty skumulowane na powierzchni dysku po procesie tarcia prowadzonym w obecności niższych kwasów tłuszczowych w układzie stal-stal charakteryzują się znaczą grubością, co decyduje o dobrych właściwościach przeciwzużyciowych tych związków chemicznych.
  5. Produkty reakcji tribochemicznych powstające w wyniku procesu tarcia prowadzonego w obecności wyższych kwasów tłuszczowych są obserwowane dopiero po zastosowaniu bardziej reaktywnego układu niż układ stal-stal, a mianowicie układu stal-aluminium.
  6. W wyniku reakcji tribochemicznych przebiegających w układach smarowanych roztworami kwasu tłuszczowego w n-heksadekanie powstają różnego typu produkty, a nie tylko, jak powszechnie przyjmuje się w literaturze, sole kwasów tłuszczowych.
    

Bibliografia

[l]
Hughes T.P., Whitingham D.: Influence of Surface Films on the Dry and Lubricated Sliding ofMetals, Trans. Faraday Soc. 1942, 38, 9-27.
[2]
Frewing J. J.: The Heat of Adsorption of Long - Chain Compounds and their Effect on Boundary Lubrication, Proc. Roy. Soc. London 1944, 182, 23-42.
[3]
Bowden F.P., Tabor D.: The Friction and Lubrication of Solids, Oxford University Press, London 1950.
[4]
Menter J.W., Tabor D.: Orientation of Fatty Acids and Soap Films on Metal Surfaces, Proc. Roy. Soc. 1950, Ser. A, 204, 514-524.
[5]
Levine O., Zisman W.A.: Physical Properties of Monolayers at the Solid - Air Interface. I. Friction and Wettability of Aliphatic Polar Compounds and Effects of Halogenation, J. Phys. Chem. 1957, 61, 1068-1077.
[6]
Jahanmir S., Beltzer M.: An Adsorption Model of Friction in Boundary Lubrication, ASLE Transaction 1966, 29, 3, 423-430.
[7]
Askwith T.C., Cameron A., Crouch R.F.: Chain Length of Additives m Relation to Lubricants in the Thin Film and Boundary Lubrication, Proc. Roy. Soc. 1966, Ser. A, 291, 500-519.
[8]
Grcw W., Cameron A.: Friction Transition Temperature Effect of Matching Surfactant and Carrier, Nature 1967, 214, 429-430.
[9]
Smith A.J„ Cameron A.: Rigid Surface Films, Proc. Roy. Soc. London 1972, Ser. A, 328, 541-560.
[10]
Briscoe B.J., Scruton B., Willis F.R.: The Shear Strength of Thin Lubricant Films, Proc. Roy. Soc. London 1973, Ser. A, 333, 99-114.
[11]
Goldblatt I.L.: Surface Fatigue Initiated by Fatty Acids, ASLE Transactions 1973, 16, 2, 150-159.
[12]
Cameron A., Day R.S., Sharma J.P., Smith A.J.: Studies of Interaction of Additive and Base Stock, ASLE Transactions 1976, 19, 3, 195-200.
[13]
Wachal A.: Wpływ budowy chemicznej dodatku na własności przeciwzatarciowe i przeciwzużyciowe oleju. Technika Smarownicza - Tribologia 1977, 8, 5-6, 161 -163.
[14]
Kajdas C., Łuczkiewicz J., Ozimina D., Wawak-Pardyka E.: Stężenie alkoholi i kwasów tłuszczowych a właściwości tribologiczne oleju parafinowego, Technika Smarownicza - Tribologia 1980, 11,6,22-24.
[15]
Okabe H., Kanno T.: Behaviour of Polar Compounds in Lubricating - Oil Films, ASLE Transactions 1981, 24, 459-466.
[16]
Okabe H., Masuki M., Sakurai K.: Dynamie Behaviour of Surface - Adsorbed Molecules Under Boundary Lubrication, ASLE Transactions 1981, 24, 467-473.
[17]
Okabe H., Watanabe Y.: Thin Residuał Films Between Steel-Mercury Surfaces, ASLE Transactions 1982, 25, l, 33-38.
[18]
Jahanmir S.: Chain Length Effects in Boundary Lubrication, Wear 1985, 102, 331-349.
[19]
Masuko M., Ohmori T., Okabe H.: Anti-Wear Properties of Hydroxycarboxylic Acids with Sraight Alkyl Chains, Tribology International 1988, 21, 4, 199-203.
[20]
Minami I., Kikuta S., Masuko M., Okabe H.: Lubricating Functions of Dicarboxylic Acids in Polar Base Oils, Japanese Joumal of Tribology 1990, 35, 4, 505-511.
[21]
Masuko M., Kurosawa O., Okabe H.: Effects of Polar Compounds on Wear of Silicon Nitride Lubricated with Minerał Oil, Japanese Joumal of Tribology 1996, 41, 5, 527-532.
[22]
Kajdas C., Majzner M., Konopka M.: Badanie wpływu kwasów tłuszczowych na przebieg procesu zużycia układu tarciowego stal-stal, Tribologia 1997, 3, 221 -237.
[23]
Kajdas C., Majzner M.: Badanie wpływu rodzaju rozpuszczalnika węglowodorowego na przebieg procesu zużycia układu tarciowego stal-stal w obecności kwasów tłuszczowych, Tribologia 1998, 159, 3, 285-317.
[24]
Kajdas C., Majzner M.: Antiwear and Prowear Properties of Alcanoic Fatty Acids, Proceedings of Symposium on Lubńcating Materials and Tribochemistry, Lanzhou, P.R. China, October 16-20, 1998, 1-15.
[25]
Kajdas C., Majzner M.: Boundary Lubrication of Low-Sulfur Diesel Fuel in the Presence of Fatty Acids, 2nd International Colloquium Fuels, Stuttgart/Ostfildern, Germany, January 20-21, 1999, 219-238.
[26]
Grądkowski M., Makowska M., Molenda J., Guzik J.: Badanie produktów destrukcji n-heksadekanu w warunkach oksydacji chemicznej i tribochemicznej, Tribologia 1998, 159, 3, 365-284.
[27]
Praca zbiorowa pod redakcją Zielińskiego W., Rajcy A.: Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych, WNT, Warszawa 1995.

TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF FATTY ACIDS

Summary
The article presents findings regarding to influence of 50-1000 ppm (m/m) solutions of a lower molecular weight fatty acid (caproic acid) and a higher molecular weight fatty acid (palmitic acid) in a model solvent (n-hexadecane) on the wear of steel and aluminium elements. The tribological tests were carried out using pin-on-disc apparatus in the boundary lubrication conditions. The wear of balls was evaluated on the basis of wear scar diameter value. Profilograms of discs after friction process were obtained to estimate the wear of discs. Deposits formed during friction on the disc surfaces were studied by the Scanning Electron Microscopy, Energy Dispersive Spectrometry and Fourier Transform Infrared Microspectroscopy. The achieved results have shown that mechanism of tribological behaviour of caproic acid is different from mechanism of tribological behaviour of palmitic acid. Tribological reactions processing in the presence of fatty acid solutions are very complex and different chemical compounds (not omy metallic soaps) are created during friction.