За 25-летнее развитие российской технологии «безразборного ремонта» практически всех узлов трения вводом в их смазку высокодисперсных серпентиновых минералов, названных геомодификаторами трения (ГМТ), показало ее актуальность, эффективность и высокую рентабельность [1]. ГМТ-технология апробирована на самых разных изделиях гражданского и военного машиностроения в РФ и за рубежом. Продолжается ее использование и развитие в Японии, Финляндии, Китае, Германии, Чехии, Швеции, ее апробация проведена во многих странах Европы, Азии, Африки, Латинской Америки [2–5]. Однако коренные проблемы этой технологии разрешены только в прикладном плане, а механизм работы геомодификаторов, несмотря на глубокие исследования в Китае [5], Франции, Финляндии, в РГУ им. И. М. Губкина [6, 7], в ООО «ЛИК» (г. Шахты) [4], раскрыт лишь частично. Это породило массу противоречивых гипотез механизмов работы ГМТ.
Естественно, что ранние гипотезы образования ГМТ-покрытий из серпентинов (гидросиликатов магния, никеля, алюминия с примесями) нагартовкой, образованием металлокерамики, диффузией компонентов серпентинов, ионообменом металлов [2] и другие — несостоятельны, т. к. не соответствуют таким показателям покрытий:
• на их поверхностях до 90 % углерода (рис. 1–3), мало кремния, железа; ИК-спектроскопией в покрытии показаны связи С – Н, С = О, С – О – С, О – Н и немного ароматиков; даже под незначительным действием электричества покрытие сгорает;
• прозрачность, зеркальная чистота 14-го класса (рис. 4, 5), высокая твердость, антифрикционность [1, 4, 5], но гидрофобность (угол смачивания водой 58º, а на стал — 12º [4]), полярнее минерального масла (угол смачивания при нанесении тонкого слоя масла 85°), не смывается растворителями, окрашивается красителями.
Факторы образования покрытий — температура и давление [1]: на деталях ДВС — до 15 мкм, на шейках кривошипа тяжелых прессов — до 100 мкм, на зубьях шестерен, по данным ВМА им. Н. Г. Кузнецова и НПИФ «Энион-Балтика», — 0,2, 0,3, 0,6 и 1 мм. А в стволах орудий при высоком давлении и температуре оно идет очень быстро.