潤滑劑的應(yīng)用場合分類

　　ISO6743“潤滑劑、工業(yè)潤滑油和有關(guān)產(chǎn)品的分類(L類)”標(biāo)準(zhǔn)將潤滑劑產(chǎn)品分為18個組，按字母A～Z排列。

　　A：全損耗系統(tǒng)Total loss systems

　　B：脫膜Mould release

　　C：齒輪Gears

　　D：壓縮機(jī)(包括冷凍機(jī)和真空泵)Compressors (including refrigeration and vacuum pumps)

　　E：內(nèi)燃機(jī)Internal combustion engine

　　F：主軸、軸承和離合器Spindle bearings,bearings and associated clutches

　　G：導(dǎo)軌Slideways

　　H：液壓系統(tǒng)Hydraulic systems

　　M：金屬加工Metal working

　　N：電器絕緣Electrical insulation

　　P：風(fēng)動工具Pneumatic tools

　　Q：熱傳導(dǎo)Heat transfer

　　R：暫時保護(hù)防腐蝕Temporary protection against corrosion

　　T：汽輪機(jī)Turbines

　　U：熱處理Heart treatment

　　X：用潤滑脂的場合Applications requiring grease

　　Y：其他應(yīng)用場合Other applications

　　Z：蒸汽汽缸Steam cylinders

　　S：特殊潤滑劑應(yīng)用場合Applications of particular lubricants

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　　固體潤滑劑

　　這類潤滑材料雖然歷史不長，但其經(jīng)濟(jì)效果好，適應(yīng)范圍廣，發(fā)展速度快，能夠適應(yīng)高溫、高壓、低速、高真空、強(qiáng)輻射等特殊使用工況，特別適合于給油不方便、裝拆困難的場合。當(dāng)然，它也有摩擦系數(shù)較高、冷卻散熱不良等缺點(diǎn)。

　　習(xí)慣上人們把固體潤滑劑分為無機(jī)物和有機(jī)物兩類。前一類包括石墨、二硫化鉬、氧化物、氟化物、軟金屬及其它;后一類包括聚四氟乙烯、尼龍、聚乙烯、聚酰亞胺等。按其形狀可分為固體粉末、薄膜和自潤滑復(fù)合材料三種。固體粉末可分散在氣體、液體及膠體中使用;薄膜有噴涂、真空沉積、火焰噴鍍、離子噴鍍、電泳、燒結(jié)等多種;至于復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝則是更多種多樣，是新興的重要潤滑材料。

　　石墨有天然石墨和人造石墨，它是六方晶體的層狀結(jié)構(gòu)。石墨是黑色、柔軟、在化學(xué)上非常穩(wěn)定的物質(zhì)，幾乎不受所有有機(jī)溶劑、腐蝕性化學(xué)藥品的侵蝕，還具有不受很多熔融金屬或熔融玻璃浸潤的特點(diǎn)。因此，石墨與水、溶劑、油脂、橡膠、樹脂、一些金屬等混合時不失掉其特性。石墨的熱膨脹系數(shù)和彈性模量都較小，能抗熱沖擊。石墨的使用溫度范圍為：-270-1000℃(大氣中)，熔點(diǎn)3500℃，450-500℃時氧化。另外石墨具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。石墨的結(jié)晶性、雜質(zhì)、粒度和粒子形狀對石墨的潤滑性有較大影響，外部使用條件如環(huán)境溫度、使用溫度速度和負(fù)荷也對其潤滑性有影響。石墨潤滑劑的應(yīng)用多見于復(fù)合材料中或與其它固體潤滑劑共用，單獨(dú)用石墨作為潤滑劑的不多，有水基石墨潤滑劑、油基石墨潤滑劑等。

　　二硫化鉬具有黑灰色金屬光澤，一樣有六方晶體層狀結(jié)構(gòu)，摩擦系數(shù)可低到0.04，而且對熱或化學(xué)都比較穩(wěn)定。二硫化鉬的使用溫度為：-270-350℃(大氣中)，熔點(diǎn)1250℃，380-450℃時氧化。二硫化鉬能抗大多數(shù)酸的腐蝕。在室溫、濕空氣中二硫化鉬的氧化是輕微的，但結(jié)果能得到一個可觀的酸值。一般認(rèn)為，對于重負(fù)荷、中低速、高(低)溫下的滑動摩擦部件，應(yīng)用二硫化鉬粉劑能發(fā)揮其優(yōu)良效果，市售的二硫化鉬粉劑的純度在98-99.8%。很少使用二硫化鉬單體粉劑，在多數(shù)情況下常?；煊帽匾钠渌镔|(zhì)。常見的有二硫化鉬糊狀潤滑劑和二硫化鉬潤滑油脂。

　　聚四氟乙烯等塑料具有良好的潤滑性、吸震性、抗沖擊性、抗腐蝕性和絕緣性。聚四氟乙烯的使用溫度為：-270-260℃。

　　金、銀、鋅、鉛、錫之類的軟金屬作為固體潤滑劑的應(yīng)用方法有二：一是以薄膜形式應(yīng)用，如鉛鋅錫這樣的低熔點(diǎn)金屬，銅和青銅等并非低熔點(diǎn)，有時也是這樣使用。

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　　液體潤滑劑

　　這是用量最大、品種最多的一類潤滑材料，包括礦物油、合成油、動植物油和水基液體等。由于這些液體潤滑劑有較寬的粘度范圍，對不同的負(fù)荷、速度和溫度條件下工作的運(yùn)動部件提供了較寬的選擇余地。流體潤滑劑可提供低的、穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，低的可壓縮性，能有效地從摩擦表面帶走熱量，保證相對運(yùn)動部件的尺寸穩(wěn)定和設(shè)備精度，而且多數(shù)是價廉產(chǎn)品，因而獲得廣泛應(yīng)用。礦物油是目前用量最大的一種液體潤滑劑。

　　水具有良好的導(dǎo)熱性，資源豐富，價廉易得，但其粘度太小，因此必須添加增粘劑或油性劑。目前大量使用的有水基切削液和水-乙二醇液壓液，這是一類很有發(fā)展前途的潤滑材料，設(shè)想將來世界石油資源枯竭時，這將是代替礦物油的重要潤滑材料。

　　動植物油中主要是植物油，如菜籽油、茶籽油、蓖麻油、花生油和葵花籽油等，其優(yōu)點(diǎn)是油性好，生物降解性好。缺點(diǎn)是氧化安定性和熱穩(wěn)定性較差，低溫性能也不夠好。目前仍為某些切削液的重要組分。隨著石油資源的逐漸短缺以及環(huán)保要求的日益苛刻，人們又重新重視動植物油脂作為潤滑材料的開發(fā)應(yīng)用，希望通過化學(xué)方法改善其熱氧化穩(wěn)定性和低溫性能，作為未來代替礦物油的重要潤滑材料。

　　合成油是第二次世界大戰(zhàn)中發(fā)展起來的。合成油又包含多種不同類型、不同化學(xué)結(jié)構(gòu)和不同性能的化合物，多使用在條件比較苛刻的工況下。首先用于軍用，逐漸向民用推廣，這也是未來取代礦物油的重要潤滑材料。近年來，合成潤滑油脂得到了更加廣泛的使用和認(rèn)同。

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　　氣體潤滑劑

　　氣體可以像油一樣地成為潤滑劑，適用于流體動力潤滑的物理定律，也可應(yīng)用于氣體。氣體的粘度很低，意味著其膜厚也很薄。所以，流體動壓氣體軸承(氣體動壓軸承)只適用于高速、輕載、小間隙和公差控制得十分嚴(yán)格的情況下。由于這種緣故，一般較常用的是氣體靜力軸承，它能承受較高的載荷，對間隙和公差的要求不太苛刻，還能用于較低速度下，甚至于零速時。

　　氣體潤滑可以用在比潤滑油和潤滑脂更高或更低的溫度下，可在-200℃――+2000℃范圍內(nèi)潤滑滑動軸承，其摩擦系數(shù)低到測不出的程度，軸承穩(wěn)定性很高。在高速精密軸承中可獲得高剛度(例如醫(yī)用牙鉆和精密磨床主軸和慣性導(dǎo)航陀螺等)，且沒有密封與污染問題。其缺點(diǎn)是承載能力很低，要求軸承的設(shè)計(jì)和加工難度很高。在開車、停車瞬間極易損傷軸承表面。

　　常用氣體潤滑劑有空氣、氦、氮、氫等。要求清凈度很高，使用前必須進(jìn)行嚴(yán)格的精制處理。

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　　半固體潤滑劑

　　這是在常溫、常壓下呈半流體狀態(tài)，并且有膠體結(jié)構(gòu)的潤滑材料，稱為潤滑脂。一般分為皂基脂、烴基脂、無機(jī)脂、有機(jī)脂四種。它們除具有抗摩、減磨性能外，還能起密封、減震等作用，并使?jié)櫥到y(tǒng)簡單、維護(hù)管理方便、節(jié)省操作費(fèi)用，從而獲得廣泛使用。其缺點(diǎn)是流動性小，散熱性差，高溫下易產(chǎn)生相變、分解等。潤滑脂產(chǎn)量占整個潤滑劑總產(chǎn)量的比例雖然不大，約2%左右，但在潤滑領(lǐng)域中所起的作用卻很大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，大約90%的滾動軸承是用脂潤滑的。而且目前滾動軸承的失效中，大約43%是由于不適當(dāng)?shù)臐櫥鸬?。因此必須重視潤滑脂的質(zhì)量和產(chǎn)品構(gòu)成。因?yàn)殇嚮哂卸喾矫娴膬?yōu)良性能，因而獲得大量使用。先進(jìn)工業(yè)國家的鋰基脂產(chǎn)量一般占其潤滑脂總產(chǎn)量的60%以上。我國鋰基潤滑脂的產(chǎn)量在2000年首次達(dá)到60%以上。

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　　四類潤滑劑的比較

　　1、流體動力潤滑性能：油優(yōu)，脂一般，固體潤滑劑無，氣體良;

　　2、邊界潤滑性能，油差至優(yōu)，脂良至優(yōu)，固體潤滑劑良至優(yōu)，氣體差;

　　3、冷卻性能：油很好，脂差，固體潤滑劑無，氣體一般;

　　4、低摩擦：油一般至良，脂一般，固體潤滑劑差，氣體優(yōu);

　　5、易于加入軸承：油良，脂一般，固體潤滑劑差，氣體良;

　　6、保持在軸承中的能力：油差，脂良，固體潤滑劑很好，氣體很好;

　　7、密封能力：油差，脂很好，固體潤滑劑一般至良，氣體很好;

　　8、防大氣腐蝕：油一般至優(yōu)，脂良至優(yōu)，固體潤滑劑差至一般，氣體差;

　　9、溫度范圍：油一般至優(yōu)，脂良，固體潤滑劑很好，氣體優(yōu);

　　10、蒸發(fā)性：油很高至低，脂通常低，固體潤滑劑低，氣體很高;

　　11、閃火性：油很高至很低，脂通常低，固體潤滑劑通常低，氣體決定于氣體類型;

　　12、相容性：油很高至一般，脂一般，固體潤滑劑優(yōu)，氣體通常良;

　　13、潤滑劑價格：油低至高，脂相當(dāng)高，固體潤滑劑相當(dāng)高，氣體通常很低;

　　14、軸承設(shè)計(jì)復(fù)雜性：油相當(dāng)?shù)?，脂相?dāng)?shù)停腆w潤滑劑低到高，氣體很高;

　　15、壽命決定于：油衰敗和污染，脂衰敗，固體潤滑劑磨損，氣體保持氣體共給能力。

　　當(dāng)用純礦物油不能滿足軸承要求時可考慮采取的解決方案：1、負(fù)荷太大：選用較粘的油、極壓油、潤滑脂、固體潤滑劑;2、速度太高(可能造成溫度太高)：增加潤滑油量或油循環(huán)量、粘度較小的油、氣體潤滑;3、溫度太高：采用添加劑或合成油、較粘的油、增加油量或油循環(huán)量、固體潤滑劑;4、溫度太低：較低粘度油、合成油、固體潤滑劑、氣體潤滑;5、太多磨損碎片：增加油量或油循環(huán)量;6、污染：油循環(huán)系統(tǒng)、潤滑脂、固體潤滑劑;7、需要較長壽命：較粘的油、添加劑或合成油、油量較多或油循環(huán)潤滑脂。

　　影響選擇潤滑劑類型的兩個主要因素是速度和負(fù)荷。