Плотный оксидный слой глазури описывает часто блестящий, износостойкий защитный слой оксида, образующийся при скольжении двух металлов (или металла и керамики ) друг по другу при высокой температуре в кислородсодержащей атмосфере . Слой образуется на одной или обеих контактирующих поверхностях и может защищать от износа.
Нечасто используемое определение глазури — это сильно спеченный уплотненный оксидный слой, образованный в результате скольжения двух металлических поверхностей (или иногда металлической поверхности и керамической поверхности) при высоких температурах (обычно несколько сотен градусов Цельсия) в окислительных условиях. Скользящее или трибологическое воздействие генерирует оксидные обломки, которые могут уплотняться на одной или обеих скользящих поверхностях и, при правильных условиях нагрузки, скорости скольжения и химии оксида, а также (высокой) температуры, спекаться вместе, образуя слой «глазури». «Глазурь», образующаяся в таких случаях, на самом деле является кристаллическим оксидом, причем было показано, что очень маленький размер кристалла или зерна приближается к наномасштабным уровням. Такие слои «глазури» изначально считались аморфными оксидами той же формы, что и керамические глазури, поэтому название «глазурь» используется до сих пор.
Такие «глазури» привлекли ограниченное внимание из-за их способности защищать металлические поверхности, на которых они могут образовываться, от износа в условиях высоких температур, в которых они образуются. Эта защита от износа при высоких температурах допускает потенциальное использование при температурах, выходящих за пределы диапазона обычных смазок на основе углеводородов, силикона или даже твердых смазок, таких как дисульфид молибдена (последний полезен до 450 °C (842 °F) в краткосрочной перспективе). После их образования происходит лишь незначительное дальнейшее повреждение, если только не происходит резкого изменения условий скольжения.
Такие «глазури» работают, обеспечивая механически стойкий слой, который предотвращает прямой контакт между двумя скользящими поверхностями. Например, когда два металла скользят друг по другу, между поверхностями может быть высокая степень адгезии . Адгезия может быть достаточной, чтобы привести к металлическому переносу с одной поверхности на другую (или удалению и выбросу такого материала) - фактически адгезионный износ (также называемый сильным износом ) . При наличии слоя «глазури» такие сильные адгезионные взаимодействия не могут происходить, и износ может быть значительно уменьшен. Продолжающееся образование окисленных остатков во время более постепенного износа, который возникает (называемого умеренным износом), может поддерживать слой «глазури» и поддерживать этот режим низкого износа.
Однако их потенциальное применение было затруднено, поскольку они успешно формировались только в условиях скольжения, где они должны обеспечивать защиту. Ограниченное количество повреждений при скольжении (называемое «износом приработки» — на самом деле краткий период адгезии или сильного износа) должно произойти, прежде чем сгенерируются оксиды и могут образоваться такие «глазурные» слои. Попытки поощрить их раннее формирование имели весьма ограниченный успех, а повреждения, нанесенные в период «приработки», являются одним из факторов, препятствующих использованию этой технологии для практического применения.
Поскольку образующийся оксид фактически является результатом трибохимического распада одной или обеих металлических (или керамических) поверхностей, находящихся в контакте, изучение уплотненных оксидных слоев глазури иногда называют частью более общей области высокотемпературной коррозии .
Образование оксидов во время высокотемпературного износа скольжения не приводит автоматически к образованию уплотненного слоя оксида «глазури». При определенных условиях (возможно, из-за неидеальных условий скорости скольжения, нагрузки, температуры или химии/состава оксида) оксид может не спекаться вместе, и вместо этого рыхлые оксидные осколки могут способствовать или усиливать удаление материала абразивным износом. Изменение условий может также привести к переходу от образования рыхлого абразивного оксида к образованию защитных от износа уплотненных слоев оксидной глазури и наоборот, или даже к повторному появлению адгезионного или сильного износа. Из-за сложности условий, контролирующих наблюдаемые типы износа, было предпринято несколько попыток картировать типы износа со ссылкой на условия скольжения, чтобы помочь лучше понять и предсказать их.
В связи с потенциалом защиты от износа при высоких температурах, за пределами которых могут использоваться обычные смазочные материалы, были высказаны предположения о возможных вариантах их использования в таких областях, как автомобильные двигатели , производство электроэнергии и даже аэрокосмическая промышленность , где растет спрос на все более высокую эффективность и, следовательно, рабочую температуру .
Уплотненные оксидные слои могут образовываться в результате скольжения при низких температурах и обеспечивать некоторую защиту от износа, однако при отсутствии тепла как движущей силы (либо из-за фрикционного нагрева, либо из-за более высокой температуры окружающей среды) они не могут спекаться вместе, образуя более защитные слои «глазури».