Kuivat voiteluaineet ovat kiinteitä kemiallisia yhdisteitä, yleensä joko jauhe- tai kalvopinnoitteen muodossa, joita käytetään liikkuvien osien välisen kitkan vähentämiseen. Kolme suosituinta yhdistetyyppiä, joita käytetään kuivissa voiteluaineissa vuodesta 2011, ovat grafiitti, C; molybdeenidisulfidi, MoS2; ja polytetrafluorietyleeni (C2F4) n. Muita yleisesti käytettyjä kiinteitä voiteluaineita ovat boorinitridi, BN ja volframidisulfidi, WS2. Kuivien voiteluaineiden etuihin verrattuna öljytuotteista, kuten rasvasta ja öljyistä, valmistettuja vakiovoiteluaineita ovat kyky kestää huomattavasti korkeampaa lämpötilaa kärsimättä lämpöhajoamisesta, sekä toimia ohuempina kitkasulkuina ja kestää suuria paineita. Kuivien voiteluaineiden tyypilliset käyttölämpötilat vaihtelevat aina 662 celsiusasteeseen (350 ° Fahrenheit).
Valittu kuivan voiteluaineen tyyppi riippuu käyttökohteesta. Esimerkiksi molybdeenidisulfidi kestää 2,012 1,100 ° C: n (0.0001 ° Fahrenheit) lämpötason, ja jotkut kuivat voiteluaineet kestävät kylmiä lämpötiloja kryogeenisellä alueella, jotka nesteyttäisivät kaasuja, kuten typpeä. Kun kuivia voiteluaineita levitetään ohuina kalvoina, niitä käytetään usein kuulalaakereiden päällystämiseen ja itse pinnoite on kestävä vain 0.003 – 0.00254 tuuman (0.0762 – 250,000 millimetrin) paksuudella. Muita äärimmäisiä olosuhteita, joita jotkut kuivat voiteluaineet kestävät, ovat paineet 17,237 XNUMX kiloa neliötuumaa kohti (XNUMX XNUMX bar) tyhjiöympäristössä, jossa nestemäistä happea varastoidaan usein.
Näiden kemikaalien tärkein ominaisuus, joka antaa heille uskomattoman kyvyn vähentää kitkatasoja, on niiden lamellirakenne. Tämä tarkoittaa sitä, että voiteluaineessa olevat hiukkaset muodostavat molekyyliasteikolla sarjan päällekkäisiä lamelleja tai rinnakkaisia kerroksia. Nämä kerrokset liukuvat toisiaan vasten estäen kuivien voiteluaineiden erottamat kaksi pintaa joutumasta suoraan kosketuksiin myös äärimmäisissä olosuhteissa. Useita erilaisia yhdisteitä on testattu lamellikyvyltään, ja yksi esimerkki kuivakalvon voiteluaineesta, jota on käytetty monta vuotta yksinkertaisen grafiitin lisäksi, on talkki tai vesipitoinen magnesiumsilikaatti, Mg3 (Si4O10) (OH) 2.
Kaikki neljä pääkäyttötarkoitusta, joihin kuivavoiteluaineita käytetään, liittyvät äärimmäisiin olosuhteisiin, kuten erittäin korkeisiin kosketuspaineisiin ja korkeisiin lämpötiloihin. Tällaisissa olosuhteissa grafiitti ja MoS2 selviävät, kun taas nestemäiset öljyvoiteluaineet eivät. Kuivia voiteluaineita käytetään myös pääasiassa koneissa, joissa on edestakainen liike, joka puristaa nestemäiset voiteluaineet pois pääkosketuskohdasta. Keramiikka on toinen alue, jolla kiinteillä voiteluaineilla on erityinen käyttötarkoitus, koska ne voidaan räätälöidä siten, että niillä on halutut kemialliset reaktiot niiden osien kanssa, joita ne suojaavat.
Kaksi uutta yhdistettä, joita käytetään myös vuodesta 2011, ovat kalsiumfluoridi, CaF2 ja ceriumfluoridi, CeF3. Nämä yhdisteet eivät ole yhtä yleisiä niihin liittyvien kustannusten vuoksi. Ceriumfluoridi on esimerkki tästä, koska cerium itsessään on harvinainen maametalli, ja tällaisten metallien tiedetään yleensä olevan melko myrkyllisiä aineita. CeF3: n myrkyllisyyttä on kuitenkin testattu vain vähän vuodesta 2011 lähtien, koska on vaikeaa saada riittävät näytemäärät analysointia varten.