Tribokjemi

Tribokjemi, eller tribochemistry, er den kjemiske grenen av tribologi som studerer kjemiske reaksjoner og prosesser som foregår i kontaktflater under friksjon, slitasje og smøring. Forskningen fokuserer på hvordan kjemi og mekaniske forhold påvirker hverandre og hvilke kjemiske produkter og filmer som dannes ved grenseflaten.

Når to flater er i kontakt, utsettes de for høyt trykk, temperatur og glidning. Dette kan utløse kjemiske reaksjoner i grensefilmen og på overflatene, som dannelse eller endring av tribofilmer fra smøremidler og tilsetningsstoffer, oksidasjon, sulfidering og polymerisering, samt dannelse av slitasjepartikler. Miljøet (oksygen, fuktighet, temperatur) påvirker reaksjonsløp og hastighet.

Formålet med tribokjemi er å forstå og styre disse reaksjonene for å redusere slitasje og energitap, og å designe smøremidler og overflatebehandlinger som danner beskyttende filmer. Viktige temaer inkluderer mekanismer bak tribofilm-dannelse, mekaniske og termiske bidrag til reaksjonene, samt hvordan additiver og materialvalg påvirker den kjemiske utviklingen ved kontakt.

Metoder for studier inkluderer in-situ Raman- og FTIR-spektroskopi, XPS og elektronmikroskopi for analyse av tribofilmer og slitasjepartikler, samt modellering med reaktive molekylære dynamikk og kvantekjemi. Slike metoder kombineres ofte med tribometer-eksperimenter for å knytte kjemiske endringer til målbare friksjons- og slitasjeparametere. Et vanlig eksempel fra industrien er dannelse av beskyttende filmer av smøreadditivene ZDDP under belastning.