固體潤滑是利用固體粉末、薄膜或複合材料等代替潤滑油(脂)來隔離相互接觸的摩擦麵,依靠固體潤滑劑材料本身或其轉移膜的低剪切特性,"/>
固體潤滑的特點、種類及使用方法
固體潤滑是利用固體粉末、薄膜或複合材料等代替潤滑油(脂)來lai隔ge離li相xiang互hu接jie觸chu的de摩mo擦ca麵mian,依yi靠kao固gu體ti潤run滑hua劑ji材cai料liao本ben身shen或huo其qi轉zhuan移yi膜mo的de低di剪jian切qie特te性xing,以yi達da到dao減jian少shao運yun動dong副fu間jian的de摩mo擦ca和he磨mo損sun的de目mu的de。固gu體ti潤run滑hua所suo用yong的de固gu體ti粉fen末mo、薄膜或複合材料統稱為固體潤滑劑。隨著原子能的應用和航天技術的發展,特別是由於超高(低)溫、超高速、超高壓、超輻射、高真空以及特殊氣體中的設計需要,大大促進了固體潤滑的發展。本文主要介紹固體潤滑的特點,固體潤滑劑的種類及使用方法。
1、固體潤滑的特點
固體潤滑之所以得到越來越廣泛的應用,是因為它具有如下特點:
(1)能在高溫、高壓下工作,如用於擠壓、衝壓、拉製、軋製等;(2)適於低速運轉部件,如用於機床導軌,可減少爬行,提高加工精度;(3)具有較寬的使用溫度範圍,如在液氮、液氧低溫條件下,仍能保持其工作性能;(4)適用於高真空中運轉的部件,可保證真空度,不汙染、防粘附;(5)適於強輻射中運轉的部件,可減少潤滑劑的變質;(6)防腐性能好,可用於酸、堿、海水等環境中運轉部件的潤滑;(7)抗粘汙性能好,可在不密封、有灰塵的環境中使用;(8)可用於需避免油脂汙染的地方,如食品、紡織、醫藥等機械設備上;(9)適用於油脂易被衝刷流失的環境,如有水衝刷或含有泥沙的水中潤滑;(10)適用於供油不方便或安裝工作時不易接近及裝卸困難的部件;(11)省卻供油和過濾係統,使設備簡化。
但固體潤滑也有不少缺點:
(1)摩擦係數一般比使用油(脂)潤滑高些;(2)無冷卻作用,不能帶走摩擦熱;(3)因為是固體,磨損不可避免;(4)在防鏽、排除磨屑和潤滑劑的補充方麵也比不上油(脂)潤滑;(5)固體潤滑在摩擦麵上附著不牢,易脫落,要經常保膜;(6)潤滑油中的固體潤滑劑易沉澱,降低使用效果,但可采用浮遊添加劑來解決;(7)有些塑料固體潤滑劑吸收液體後,尺寸不穩定。
所以,在應用固體潤滑時,應盡量發揮其優點,采取相應措施克服其缺點,經滿足各種各樣的實際工作條件。
2、固體潤滑劑的分類
固體潤滑劑分為軟金屬、金屬化合物、其它無機物和有機物4種。
(1)軟金屬:如鉛、鋅、錫、鋇、銀、金等,可用於壓力加工、輻射、真空、高溫條件下,具有良好的潤滑效果。
(2)金屬化合物:如氧化鉛、四氧化三鐵等都具有潤滑效果,特別是在高溫下效果更好。此外還有金屬鹵化物、硫化物、磷酸鹽、硫酸鹽和各種金屬脂肪酸皂等。
(3)無機物:石墨、氟化石墨、氟化鈣、玻璃、滑石、雲母、氮化硼等。
(4)有機物:固體脂肪酸和醇、蠟、各種顏料和染料、各種樹脂、塑料。
可見固體潤滑劑的種類非常豐富,這為其應用和發展提供了廣闊的天地。
3、固體潤滑劑的使用方法
3.1固體潤滑劑粉末的應用
目前我國常用的固體潤滑劑粉末有二硫化鉬、二硫化鎢、石墨、二硒化鎢、硫化鉛、聚四氟乙烯、氟化石墨、氮化硼等,固體潤滑劑粉末主要應用形式分為潤滑油(脂)添加劑、粉末飛濺潤滑及製成懸浮液來進行潤滑等。
(1)作為潤滑油(脂)添加劑:研究表明,把固體潤滑劑粉末作為潤滑油(脂)的添加劑效果較好。如氟化石墨在矽油中有較好的效果;在礦油中,則添加二硫化鉬有較好的效果。(2)粉末飛濺潤滑:zhijiejianggutirunhuajifenmofangzaixuyaorunhuadebujianmifengxiangzhong,liyongzhuandongbujianshifenmofeiyangqilai,ranhouluodaoxuyaorunhuadebiaomianshang,congerhuoderunhuaxiaoguo。ciwai,shijianzhengming,yonggutifenmozuoweijixielingbujianpaoheqiderunhuaji,qixiaoguobiyongyouzhirunhuahao。(3)製成懸浮液進行潤滑:將固體粉末潤滑劑製成懸浮液(或乳液)浸漬在多孔的青銅或鐵、鉻、鎳等燒結材料中,作成具有自潤滑性能的軸承、軸套、壓縮機活塞環、導向環等來使用,已取得了很好效果。此外,也可用固體潤滑劑的懸浮液噴塗、刷塗或滴放在軸承、模具、壓配件中來進行潤滑。
3.2固體潤滑膜
固體潤滑膜種類很多,應用也比較廣泛。一般按成膜方法,大致分為以下4種:
(1)借助人力或機械力,將固體潤滑劑擦在需要潤滑的表麵上形成潤滑膜,特別適用於在低速、輕負荷下運轉的精密儀器。(2)將固體潤滑劑製成膜劑,放在既有滾動又有滑動的摩擦表麵,在機械力作用下形成潤滑膜。(3)在(zai)真(zhen)空(kong)條(tiao)件(jian)下(xia)成(cheng)膜(mo),通(tong)過(guo)離(li)子(zi)轟(hong)擊(ji)的(de)方(fang)法(fa)清(qing)潔(jie)工(gong)件(jian)表(biao)麵(mian),同(tong)時(shi)使(shi)靶(ba)材(cai)表(biao)麵(mian)的(de)原(yuan)子(zi)或(huo)分(fen)子(zi)飛(fei)濺(jian)出(chu)來(lai),鍍(du)敷(fu)在(zai)需(xu)要(yao)成(cheng)膜(mo)的(de)樣(yang)品(pin)表(biao)麵(mian)上(shang)形(xing)成(cheng)固(gu)體(ti)滑(hua)膜(mo)。(4)用粘結劑粘結固體潤滑劑粉末,構成薄膜,粘合劑有合成樹脂、無機鹽、金屬、陶瓷等。
3.3自潤滑複合材料
所謂複合材料是由2種或2種以上的組份混合或組合而成的材料體係,這些組份的性質、形狀是不同的,而且基本上互不可溶,複合的最終目的是要獲得具有新性能的材料。這類材料大致包括金屬基、石墨基、陶瓷基、塑料基自潤滑複合材料、多層複合自潤滑材料以及複合鍍層和粘結膜。
除以上介紹以外,固體潤滑方法還有很多,隨著科學技術的進步,還會有很多更好的固體潤滑方法被發現和應用。
1、固體潤滑的特點
固體潤滑之所以得到越來越廣泛的應用,是因為它具有如下特點:
(1)能在高溫、高壓下工作,如用於擠壓、衝壓、拉製、軋製等;(2)適於低速運轉部件,如用於機床導軌,可減少爬行,提高加工精度;(3)具有較寬的使用溫度範圍,如在液氮、液氧低溫條件下,仍能保持其工作性能;(4)適用於高真空中運轉的部件,可保證真空度,不汙染、防粘附;(5)適於強輻射中運轉的部件,可減少潤滑劑的變質;(6)防腐性能好,可用於酸、堿、海水等環境中運轉部件的潤滑;(7)抗粘汙性能好,可在不密封、有灰塵的環境中使用;(8)可用於需避免油脂汙染的地方,如食品、紡織、醫藥等機械設備上;(9)適用於油脂易被衝刷流失的環境,如有水衝刷或含有泥沙的水中潤滑;(10)適用於供油不方便或安裝工作時不易接近及裝卸困難的部件;(11)省卻供油和過濾係統,使設備簡化。
但固體潤滑也有不少缺點:
(1)摩擦係數一般比使用油(脂)潤滑高些;(2)無冷卻作用,不能帶走摩擦熱;(3)因為是固體,磨損不可避免;(4)在防鏽、排除磨屑和潤滑劑的補充方麵也比不上油(脂)潤滑;(5)固體潤滑在摩擦麵上附著不牢,易脫落,要經常保膜;(6)潤滑油中的固體潤滑劑易沉澱,降低使用效果,但可采用浮遊添加劑來解決;(7)有些塑料固體潤滑劑吸收液體後,尺寸不穩定。
所以,在應用固體潤滑時,應盡量發揮其優點,采取相應措施克服其缺點,經滿足各種各樣的實際工作條件。
2、固體潤滑劑的分類
固體潤滑劑分為軟金屬、金屬化合物、其它無機物和有機物4種。
(1)軟金屬:如鉛、鋅、錫、鋇、銀、金等,可用於壓力加工、輻射、真空、高溫條件下,具有良好的潤滑效果。
(2)金屬化合物:如氧化鉛、四氧化三鐵等都具有潤滑效果,特別是在高溫下效果更好。此外還有金屬鹵化物、硫化物、磷酸鹽、硫酸鹽和各種金屬脂肪酸皂等。
(3)無機物:石墨、氟化石墨、氟化鈣、玻璃、滑石、雲母、氮化硼等。
(4)有機物:固體脂肪酸和醇、蠟、各種顏料和染料、各種樹脂、塑料。
可見固體潤滑劑的種類非常豐富,這為其應用和發展提供了廣闊的天地。
3、固體潤滑劑的使用方法
3.1固體潤滑劑粉末的應用
目前我國常用的固體潤滑劑粉末有二硫化鉬、二硫化鎢、石墨、二硒化鎢、硫化鉛、聚四氟乙烯、氟化石墨、氮化硼等,固體潤滑劑粉末主要應用形式分為潤滑油(脂)添加劑、粉末飛濺潤滑及製成懸浮液來進行潤滑等。
(1)作為潤滑油(脂)添加劑:研究表明,把固體潤滑劑粉末作為潤滑油(脂)的添加劑效果較好。如氟化石墨在矽油中有較好的效果;在礦油中,則添加二硫化鉬有較好的效果。(2)粉末飛濺潤滑:zhijiejianggutirunhuajifenmofangzaixuyaorunhuadebujianmifengxiangzhong,liyongzhuandongbujianshifenmofeiyangqilai,ranhouluodaoxuyaorunhuadebiaomianshang,congerhuoderunhuaxiaoguo。ciwai,shijianzhengming,yonggutifenmozuoweijixielingbujianpaoheqiderunhuaji,qixiaoguobiyongyouzhirunhuahao。(3)製成懸浮液進行潤滑:將固體粉末潤滑劑製成懸浮液(或乳液)浸漬在多孔的青銅或鐵、鉻、鎳等燒結材料中,作成具有自潤滑性能的軸承、軸套、壓縮機活塞環、導向環等來使用,已取得了很好效果。此外,也可用固體潤滑劑的懸浮液噴塗、刷塗或滴放在軸承、模具、壓配件中來進行潤滑。
3.2固體潤滑膜
固體潤滑膜種類很多,應用也比較廣泛。一般按成膜方法,大致分為以下4種:
(1)借助人力或機械力,將固體潤滑劑擦在需要潤滑的表麵上形成潤滑膜,特別適用於在低速、輕負荷下運轉的精密儀器。(2)將固體潤滑劑製成膜劑,放在既有滾動又有滑動的摩擦表麵,在機械力作用下形成潤滑膜。(3)在(zai)真(zhen)空(kong)條(tiao)件(jian)下(xia)成(cheng)膜(mo),通(tong)過(guo)離(li)子(zi)轟(hong)擊(ji)的(de)方(fang)法(fa)清(qing)潔(jie)工(gong)件(jian)表(biao)麵(mian),同(tong)時(shi)使(shi)靶(ba)材(cai)表(biao)麵(mian)的(de)原(yuan)子(zi)或(huo)分(fen)子(zi)飛(fei)濺(jian)出(chu)來(lai),鍍(du)敷(fu)在(zai)需(xu)要(yao)成(cheng)膜(mo)的(de)樣(yang)品(pin)表(biao)麵(mian)上(shang)形(xing)成(cheng)固(gu)體(ti)滑(hua)膜(mo)。(4)用粘結劑粘結固體潤滑劑粉末,構成薄膜,粘合劑有合成樹脂、無機鹽、金屬、陶瓷等。
3.3自潤滑複合材料
所謂複合材料是由2種或2種以上的組份混合或組合而成的材料體係,這些組份的性質、形狀是不同的,而且基本上互不可溶,複合的最終目的是要獲得具有新性能的材料。這類材料大致包括金屬基、石墨基、陶瓷基、塑料基自潤滑複合材料、多層複合自潤滑材料以及複合鍍層和粘結膜。
除以上介紹以外,固體潤滑方法還有很多,隨著科學技術的進步,還會有很多更好的固體潤滑方法被發現和應用。
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