3. Мази скольжения.
В России термины «смазка скольжения» и «парафин», применительно к лыжам, в значительной мере смешались. Чаще всего слово «парафин» как раз и понимается как лыжная смазка. В англоязычных материалах для обозначения смазки чаще используется термин «WAX» (воск), а термин «парафин» используется в основном для обозначения химического соединения. Будем иметь ввиду этот факт при чтении дальнейшего материала. Обычные лыжные смазки сделаны в основном из углеводородов. Молекулы углеводородов имеют вид длинных цепочек атомов углерода. К каждому атому углерода в такой цепочке присоединено несколько атомов водорода, поэтому такие соединения и называются углеводородами.
В современных лыжных смазках используются три вида углеводородов, смешивая которые, получают обычные смазки с различными свойствами. Это парафины, микрокристаллины и синтетические смазки.
Парафины - это относительно мягкие углеводороды, состоящие из линейных цепочек длинной от 20 до 35 атомов углерода. Они обеспечивают низкие коэффициенты трения и хорошо скользят по снежным кристаллам. Однако парафины не обладают достаточной механической прочностью и разрушаются под давлением. Кстати, молекула полиэтилена выглядит так же, как и молекула парафина, только число атомов в цепочку полиэтилена во много раз больше, обычно более 5 000.
Микрокристаллины - это ветвистые углеводороды, содержащие от 25 до 50 атомов углерода. Они имеют более высокий коэффициент трения, чем парафины, но зато более пластичны, упруги и поэтому лучше переносят давление. Парафины и микрокристаллины получают из нефти. Они являются основными компонентами лыжных смазок.
Смазки, предназначенные для теплых погодных условий, состоят из смеси мягких парафинов и микрокристаллина. Они имеют низкий коэффициент трения и легко скользят по округленным снежным кристаллам, отталкивая воду лучше, чем твердые смазки. Холодный снег, особенно свежевыпавший, состоит из острых кристаллов, которые легко проникают в мягкую смазку и тормозят лыжу. Поэтому, смазки для холодного снега содержат парафины и микрокристаллины с более длинными цепочками атомов углерода. Они тверже и поэтому лучше сопротивляются проникновению острых снежных кристаллов.
Синтетические смазки - это третий тип углеродов, использующихся в производстве лыжных смазок. Они представляют собой слегка ветвистые цепочки атомов углерода, состоящие из 50 и более атомов. Они очень твердые и хрупкие и используются, в основном, как отвердители для парафиновых смазок. Зеленый «START» - отличный пример смазки, содержащей синтетические компоненты. Смазки для очень холодного снега защищают лыжную базу, отшелушиваясь по мере проникновения в них снега. К синтетическим смазкам так же относится полиэтиленовая или «пластиковая» смазка.
Мягкие парафины лучше впитываются в поры и смешиваются с аморфным полиэтиленом. Твердые синтетические и пластиковые смазки поглощаются хуже. Но если многократно нанести мягкий парафин, то после этого твердые смазки начнут впитываться намного легче, будут оставаться в базе и дольше не снашиваться. Начиная смазку с мягкого парафина, можно обеспечить лучшее проникновение погодных твердых парафинов.
Кроме углеводородных компонентов, в состав лыжных смазок включаются различные добавки, улучшающие их свойства. Графитовые добавки в смазках увеличивают содержание графита в порах на поверхности базы. Оксиды металлов повышают износоустойчивость. Фторуглероды снижают трение и прекрасно отталкивают воду и грязь.
Разработки лыжных фторуглеродных смазок начались в 80-х годах. Фторуглероды отличаются от углеводородов тем, что все атомы водорода заменены в нем атомами фтора. Фтор имеет плотный слой электронов вокруг ядра и является самым электроотрицательным элементом. Атом кислорода в молекуле воды так же имеет плотный слой электронов. Фторуглеродные смазки хорошо работают благодаря взаимному отталкиванию атомов фтора и кислорода.
Важно помнить, что фтор углероды отталкивают только воду, находящуюся в жидком состоянии. Холодный снег содержит меньшее количество «свободной воды» (жидкости вокруг снежных кристаллов), по сравнению с теплым, поэтому фторуглероды лучше работают на мокром теплом снеге при высокой влажности. Первым фторуглеродом, использовавшимся в лыжных смазках в качестве добавок, был тефлон, (PTFE политетрафторэтилен). В дополнение к своим водоотталкивающим свойствам, тефлон известен как превосходная твердая смазка, имеющая один из самых низких коэффициентов трения. К сожалению, тефлон имеет малую механическую прочность и не выдерживает воздействия холодного агрессивного снега. К тому же молекула тефлона состоит из более 500 атомов углерода, и поэтому имеет высокую температуру плавления, намного выше, чем полиэтиленовые базы. Так что он не может использоваться как традиционные лыжные смазки, вплавляемые в поры скользящей поверхности. Он в основном применяется в поверхностных смазках или используется в добавках, опять же оставаясь на поверхности лыжи.
Примерами таких смазок могут служить « MAXIGLIDE» (жидкая паста и порошок), «SWIX» F4, «SKI-GO» 280 , «STAR» С 2.
В конце 80-х компании, выпускающие лыжные смазки, начинают использовать фторорганическую технологию, первоначально разработанную для покрытия днища лодок и кораблей. «SWIX» Cera-F была первой коммерчески доступной смазкой такого рода. Технически такие смазки известны как перфторуглероды, то есть углеводороды, в которых все атомы водорода замещены атомами фтора. Длина молекулы перфторуглерода не превышает 20 атомов углерода, в отличие от тефлона. Из-за небольшого размера молекул такие смазки имеют невысокую температуру плавления и могут наноситься с помощью утюга без повреждения базы.
Преимущество фторорганических смазок в их высокой водоотталкиваемости, очень низком коэффициенте трения и в способности отталкивать частицы грязи, в основном имеющие отрицательный заряд. Так же хорошо они отталкивают машинное масло, остающееся после укатывающих трассу машин, и воскоподобную пыльцу деревьев. Поэтому такие смазки особенно хороши весной, когда снег становится влажным и грязным.
К сожалению, производство фторорганических соединений очень сложное и дорогостоящее. В мире есть всего несколько заводов и лабораторий, производящих эти соединения из исходного сырья. Компании, производящие лыжные смазки, сами не производят фторорганику, а покупают ее на одних и тех же заводах.