Los lubricantes secos son compuestos químicos sólidos, generalmente en forma de recubrimiento en polvo o en película, que se utilizan para reducir la fricción entre las partes móviles. Los tres tipos más populares de compuestos que se utilizan para lubricantes secos a partir de 2011 son el grafito, C; disulfuro de molibdeno, MoS2; y politetrafluoroetileno, (C2F4) n. Otros tipos de lubricantes sólidos comúnmente utilizados incluyen nitruro de boro, BN y disulfuro de tungsteno, WS2. Las ventajas que ofrecen los lubricantes secos sobre los lubricantes estándar hechos de productos derivados del petróleo como grasas y aceites incluyen la capacidad de soportar temperaturas significativamente más altas sin sufrir ruptura térmica, así como actuar como barreras de fricción mucho más delgadas y manejar altas presiones. Las temperaturas de funcionamiento típicas para lubricantes secos varían hasta 662 ° Fahrenheit (350 ° Celsius).
El tipo de lubricante seco que se elige depende de la aplicación específica. El disulfuro de molibdeno, por ejemplo, puede soportar un nivel de calor de hasta 2,012 ° Fahrenheit (1,100 ° Celsius), y algunos lubricantes secos pueden soportar temperaturas frías en el rango criogénico que licuarían gases como el nitrógeno. Cuando los lubricantes secos se aplican como películas delgadas, a menudo se usan para recubrir rodamientos de bolas y el recubrimiento en sí es duradero a un nivel de espesor de solo 0.0001 a 0.003 pulgadas (0.00254 a 0.0762 milímetros). Otras condiciones extremas que pueden soportar algunos lubricantes secos incluyen presiones de 250,000 libras por pulgada cuadrada (17,237 bares) en un entorno de vacío total donde a menudo se realiza el almacenamiento de oxígeno líquido.
La característica principal de estos productos químicos que les confiere su increíble capacidad para reducir los niveles de fricción es lo que se conoce como su estructura laminar. Esto significa que las partículas dentro del lubricante forman una serie de láminas superpuestas, o capas paralelas, a escala molecular. Estas capas se deslizan una contra la otra evitando que las dos superficies que separan los lubricantes secos entren en contacto directo, incluso en condiciones extremas. Se han probado varios compuestos diferentes para determinar su capacidad laminar, y un ejemplo de un lubricante de película seca que se ha utilizado durante muchos años, además del grafito simple, es el talco o el silicato de magnesio hidratado, Mg3 (Si4O10) (OH) 2.
Las cuatro aplicaciones principales para las que se utilizan lubricantes secos involucran condiciones extremas, como presiones de contacto muy altas y altas temperaturas. En tales condiciones, el grafito y el MoS2 sobrevivirán, mientras que los lubricantes líquidos de petróleo no. Los lubricantes secos también se utilizan principalmente en maquinaria donde hay un movimiento alternativo, lo que exprimiría los lubricantes líquidos del punto de contacto principal. La cerámica es la otra área donde los lubricantes sólidos tienen un uso especial, ya que pueden personalizarse para tener las reacciones químicas deseadas con las partes que están protegiendo.
Dos nuevos compuestos que también se están utilizando a partir de 2011 incluyen fluoruro de calcio, CaF2 y fluoruro de cerio, CeF3. Estos compuestos no son tan comunes debido al costo asociado con ellos. El fluoruro de cerio es un ejemplo de esto, ya que el cerio en sí mismo es un metal de las tierras raras y, por lo general, se sabe que tales metales son sustancias bastante tóxicas. Sin embargo, hasta 3 se han realizado pocas pruebas directas de toxicidad para CeF2011 debido a la dificultad de obtener cantidades suficientes de muestras para el análisis.