روان کننده ماده ای است که با قرار گرفتن میان دو سطح سبب کاهش نیروی مقاومت در برابر حرکت یا اصطکاک جهت شروع یا ادامه حرکت نسبی می­گردد. هر زمان که سطوح اجسام در تماس با یکدیگر حرکت نسبی سطوح می­گردد. اصطکاک عبارت است از نیروی مقاومت در برابر حرکت نسبی و ساییدگی، عمل تخریب و گسستگی ذرات ماده است که در نتیجه تماس سطحی در حرکت نسبی و در اثر نیروی اصطکاک پدید می­آید. به غیر از موارد بخصوصی که وجود اصطکاک برای وقوع حرکت و یا ایجاد سکون در حرکت مورد نیاز و مطلوب است. در اکثر موارد و بخصوص در مکانیزم­های متحرک در ماشین ­الات که برای تحمل بار و انتقال نیرو و حرکت طراحی شده اند، دو پدیده اصطکاک و ساییدگی پدیده­های نا مطلوبی به حساب می­ایند. اصطکاک باعث هدر رفتن انرژی مکانیکی و تبدیل به حرارت ناخواسته و ساییدگی باعث از بین رفتن قطعات و در نتیجه کاهش عمر مفید ماشین آلات می­گردد.

تاریخ بشر پر از شواهدی است که نشان می­دهد در روزگاران گذشته به طور معمول از چربی حیوانات و روغن­ های روان کننده در محور ارابه ها و گاری و حتی روان کننده­های جامد و گرافیت و پودر تالک به منظور تسهیل بر روی سطوح در تماس با یکدیگر استفاده می­شده است.

روانکاری و انواع رژیم­های روانکاری

نقش اصلی روانکار ایجاد محافظت در برابر سایش و اصطکاک در قطعات متحرک است، براساس نوع تماس سطح، انواع رژیم روانکاری به انواع ذیل طبقه بندی می­گردند.

1-روانکاری هیدرودینامیک

در این نوع رژیم روانکاری هیچگونه تماس سطح به سطح وجود نداشته است و تنها اصطکاک، اصطکاک داخلی روغن است.

2-روانکاری الاستو هیدرودینامیک

دو سطح توسط یک لایه بسیار نازک فیلم سیال از هم جدا شد.

3-روانکاری الاستو هیدرو دینامیک

دو سطح توسط یک لایه بسیار نازک فیلم سیال از هم جدا می­شوند.

4-روانکاری مخلوط

دو سطح گاهی از هم جدا و گاهی در تماس هستند.

5-روانکاری لایه مرزی

در این سیستم دو سطح حتی در حضور سیال معمولا در تماس بایکدیگر هستند. علاوه بر روانکاری توسط سیال، لایه روانکار جامد نیز وجود دارد که در این حالت یک فیلم جامد دو سطح را از هم جدا می­نماید.

افزودنی­های لایه روانکاری مرزی

مهمترین افزودنی­های روانکاری لایه مرزی شامل بهبود دهنده ­های اصطکاک، افزودنی ضد سایش و افزودنی فشار پذیر می­باشد.

1-کاهش اصطکاک و سایش در سطوحی که در تماس با همدیگر هستند. 2-تشکیل فیلم محافظ 3-جلوگیری و یا کاهش چسبندگی و به هم پیوستگی در سطوح سخت و زبر.

بهبود دهنده­ های اصطکاک

این افزودنی­ها ترکیبات شیمیایی فعال کننده سطح که با کاهش ضریب اصطکاک سبب کاهش سطح تماس (اصطکاک لغزشی و چرخشی) می­شوند. زمانی که تماس جزیی است، این مولکول ها با ایجاد یک لایه محافظ از تماس سطوح فلزی به یکدیگر جلوگیری می­نمایند.

انواع افزودنی­های بهبود دهنده اصطکاک

1-بهبود دهنده اصطکاک آلی

این بهبو دهنده ها در ساختارشان کربن و هیدروژن و اکسیژن وجود دارد و به عنوان بهبود دهنده­های اصطکاک مایع نیز شناخته می­شود.

این افزودنی­ ها، ترکیبات قطبی هستند که از دو بخش تشکیل شده اند.سر قطبی و دم غیر قطبی که از هیدروکربن­های راست زنجیر با حداقل 10 اتم کربن تشکیل شده است. سر­های قطبی بر سطح فلز قرار گرفته و دم­های روغن دوست( غیر قطبی نه تنها سبب افزایش انحلال در روغن می­شوند، بلکه با ایجاد یک لایه از تماس دو سطح فلز جلو گیری می نماید. زنجیر­های غیر قطبی توسط نیرو­های واندروالسی و سر­های قطبی توسط نیرو های دو قطبی در کنار یکدیگر قرار می­گیرند.

طرز قرار گیری­آن ها همانند الیاف فرش در کنار یکدیگر می­باشد که به صورت عمودی در کنار یکدیگر قرار می­گیرند.

2-بهبود دهنده ­های اصطکاک جامد

دارای ترکیبات فلزی مانند MoS₂

3-عملکرد انواع بهبود دهنده ­های اصطکاک

1-تشکیل لایه ­های محافظ از طریق واکنش

در این مکانیسم لایه­های محافظتی توسط واکنش شیمیایی ماده بهبود دهنده با سطح فلز ایجاد می­شود. این واکنش در دما و فشار متوسط و تحت تاثیر فعالیت شیمیایی فسفر و گوگرد ایجاد می­شود. مثال هایی از این دسته شامل اسید­های چرب اشباع، فسفریک و تیو فسفریک اسید­ها هستند.

2-تشکیل لایه­های محافظ از طریق جذب سطحی

این مکانیسم وابسته به طبیعت قطبی مولکول­ها است، بهبود دهنده­های آلی حل شده در روغن با نیروی جذب قوی بر روی سطح فلز نگه داشته می­شوند. بدین ترتیب که سر قطبی بر روی سطح فلزی متصل شده و دم هیدروکربنی در روغن حل می­شود. مثال­هایی از این دسته شامل اسید­های کربوکسیلیک با طول زنجیر بلند، استر­ها، اتر­ها و آمین­ها می­باشند.

3-تشکیل پلیمر

تحت تاثیر بار و دمای ناشی از اصطکاک یک فیلم پلیمری ایجاد می­شود. بهبود دهنده­ های اصطکاک در شرایط سایش خفیف می­تواند عمل نمایند، اما زمانی که سطوح تحت تاثیر فشار بالا­های قرار می­گیرد. با توجه به اینکه نیروی بین زنجیره­ های هیدروکربنی از نوع واندروالسی که بسیار ضعیف باشد: تحمل شرایط فشار نیز برای این دسته از افزودنی ها امکان پذیر نیست و لازم است از ترکیبات دیگری بنام افزودنی­ها امکان پذیر نیست و لازم است از ترکیبات دیگری بنام افزودنی­های ضد سایش استفاده شود.