第五章 其它润滑材料

1、第五章 其它润滑材料2022-5-92近20年来，随着“航天技术”的发展，仅用矿物油提炼的润滑油作为润滑材料就出现很多局限性，特别是在超高、低温、超高压、超高真空等。在许多特殊条件下，矿物油润滑剂就远远不能满足技术要求，这就促进其他润滑材料的发展。一合成润滑油脂合成润滑油是指非石油基的润滑油，它是石油裂解中所得到各种有机化合物在催化剂的作用下合成得到的基础油，再加以不要的添加剂而制成的油。合成润滑脂是以合成油为基础油经各种有机或无机稠化剂稠化而获得的润滑脂。由于合成油可根据产品的性能要求而设计和控制其分子结构，因而使其具有许多通常的矿物油不具备的物理化学性能，并来满足一般矿物油不能满足的润滑要

2、求。.合成润滑油、脂的特点 良好的粘温特性 能适应宽的温度范围，有好的防腐蚀性能。 .良好的高温氧化安定性和热稳定性 不易氧化分解。.低温流动性好 凝点一般在-50以下。.使用寿命长 一般为石油润滑剂的35倍。2022-5-93此外挥发性低，高温条件下，蒸发损失少，可以降低能耗，可以满足高温、低温、高转此外挥发性低，高温条件下，蒸发损失少，可以降低能耗，可以满足高温、低温、高转速、高负载的要求。速、高负载的要求。 .合成润滑油、脂的分类合成润滑油、脂的分类我国的合成油、脂是按性能和用于进行分类的，分别用我国的合成油、脂是按性能和用于进行分类的，分别用4个阿拉伯数字对每一种产品个阿拉伯数字对每一

3、种产品定名。定名。第一个字母表示形态，油为第一个字母表示形态，油为4，脂为，脂为74xxx代表合成油，代表合成油，7xxx代表合成脂。代表合成脂。第二个字母代表该产品的使用性能和使用范畴。第二个字母代表该产品的使用性能和使用范畴。第三、四个字母为该产品在该系列的序号，每一系列可能有第三、四个字母为该产品在该系列的序号，每一系列可能有99个产品。个产品。基本用途相同而少数性能指标不一样的产品，又在该产品带后后缀一数字表示。基本用途相同而少数性能指标不一样的产品，又在该产品带后后缀一数字表示。 此外挥发性低，高温条件下蒸发损失少，可以降低能耗，可以满足高温、低温、高转速、高负荷的要求。2.合成润滑

4、油、脂的分类 我国的合成油、脂是按性能和用途进行分类的，分别用4个阿拉伯数字对每一种产品定名。 第一个字母表示形态，油为4，脂为74xxx代表合成油，7xxx代表合成脂。 第二个字母代表该产品的使用性能和使用范畴。 第三、四个字母为该产品在该系列的序号，每一个序列可能有99个产品。 基本用途相同而少数性能指标不一样的产品，又在该产品代号后后缀一数字表示。2022-5-94合成润滑油、脂分类命名的原则：40 xx 高低温油 70 xx 高低温脂41xx 仪表、阻尼、陀螺油 71xx 仪表、阻尼、陀螺脂42xx 防护、防锈油 72xx 防护、防锈脂43xx 光学仪器、电器油 73xx 光学仪器、电

5、器脂44xx 极压油 74xx 极压、抗磨脂45xx 真空油 75xx 真空脂46xx 液压油 76xx 密封脂47xx 抗辐射油 77xx 抗辐射脂48xx 抗化学油 78xx 抗化学脂49xx 其它 79xx 其它如 4106、4109合成航空润滑油4607 合成液压油4405、4406 合成工业齿轮油4604、4606 合成制动液7903-1/2/3 耐油密封脂4402-1/2/3 热定型机油2022-5-95 合成脂由于历史原因，其稠度测定一直采用1/4锥入度法（其稠度难以直观的判别属于某号稠度）。锥入度=（1/4 锥入度值）3.75+44604号合成制动液原为红旗牌轿车配套产品，后经

6、美国MAC公司认可，批准使用与北京切诺基吉普车；“昌河”、“松花江”、“双江”、“长安”等车生产厂家也选定4604号合成制动液为其出厂车用油。可在我国任何环境气候下使用。4606号合成制动液被法国标致汽车公司认可批准使用广州生产标致车，神农集团引进生产的雷铁龙车也选定了4606号合成制动液，可在严寒环境中使用。二固体润滑剂以固体润滑物质（如固体粉末、薄膜或固体复合材料等）代替润滑油、脂，把两摩擦表面变物体表面间的直接摩擦为固体润滑膜中分子与分子间的内摩擦。固体润滑剂的材料有无机化合物（石墨、二硫化钼、氮化硼等）固体润滑剂的材料有有机化合物（蜡、聚四氟乙烯、酚醛树脂）塑料固体润滑剂的材料有金属化

7、合物（铅、锡、锌）以及金属化合物。其中石墨和二硫化钼应用最广。 .固体润滑剂的特点2022-5-96 （）优点 a)使用温度高、范围宽 二硫化钼可用于-184399，石墨可用到426 二硫化钨可用到510，氮化硼可稳定用到1800 b)承载能力强 二硫化钨可承载2100MPa，二硫化钼可达28003200MPa c)边界润滑性优异 最高凸峰顶边界的膜厚为0.10.4微米，与油分子相比，二硫化钼分子可以比油分子大3.24.8倍，对边界润滑有益，且易生成硫化铁化学反应膜。 d)防粘防滑性好，抗爬性强，耐化学腐蚀性好，无油污染，抗辐射，真空润滑性好，导向率范围宽。 (2)缺点 导热散热性不好，摩擦热

8、不能散出，不能起冷却作用。 摩擦系数较大。 覆盖膜寿命有限。2022-5-972.常用的固体润滑材料 (1)二硫化钼 较高的热稳定性，较小的摩擦系数，较高的承载能力和较高的化学稳定性。二硫化钼是花岗岩薄层夹缝中采出的一种辉钼矿，经机器粉碎及多次液体悬浮精选而得，层状晶体结构，外形呈黑灰色略带蓝色。 一般条件下，与金属表面不产生化学反映，也不侵蚀橡胶材料，二硫化钼中的硫院子与金属表面的附着、结合力相当强，并能生成一层牢固的膜，这层小于25微米，能够耐2800MPa以上的接触压力，耐40M/H的摩擦速度，当压力高达3200MPa时，不会使金属表面发生粘着，摩擦系数根据使用情况不同，一般为0.030

9、.15。 使用方法： a)直接把胶体二硫化钼粉涂在摩擦表面上，方法有冷擦（室温）和热擦（将摩擦件加热到5070然后涂擦）。 b)添加到各种润滑油、脂中使用，添加量对油为0.53%，脂为1.55%，有时可到1020%。现成产品有：二硫化钼重型机床油膏、二硫化钼齿轮润滑油膏等。2022-5-98 c)用胶体二硫化钼粉15%添加到尼龙6、尼龙1010、聚四氟乙烯等各种聚合物中去，制成各种工程塑料制品，如轴承、轴瓦、活塞环、密封填料、自润滑齿轮等，也添加到金属粉末中去制成粉末冶金自润滑件和摩擦件。 d)二硫化钼粉末与挥发性容积（如乙醇、丙酮等）或树脂粘合剂等混合后刷或喷到工件上，可形成固体润滑膜或底膜

10、。(2)石墨 良好的导电性、导热性、热稳定性（500时润滑良好，450时对金属、橡胶均不起反应）、耐辐射性。 石墨是具有最稳定且有明显层状结构的石炭结晶体，其外观呈黑色。 使用方法: a)添加到润滑油、脂中，制成含石墨的润滑脂（石墨钙基润滑脂ZG-S），增加其抗压性、高温性、润滑性 b)作为润滑剂常与二硫化钼混合使用，（让二硫化钼来补充石墨在解析时润滑特性变坏的缺陷），可在各种高、中、低速度、温度和负荷条件下使用，降低系统使用二硫化钼的成本。2022-5-99 c)耐磨自润滑材料 工程塑料近年来在国外快速发展，我们也逐步应用，较为人们熟悉并具有塑料王之称的聚四氟乙烯，耐温性能和自润滑性能目前一

11、般塑料中最好的一种，可大于250，f低于任何固体润滑剂，一般为0.004，以它为主加入青铜粉制成的青铜复合材料，均具有较好的耐磨性和自润滑性，但制造成本教高，MC尼龙由于具有简单的成型方法和通过加入不同填料该性（二硫化钼等）具有机械性能好、耐磨损、减磨、韧性好和价格低等优点，对于处在低速、重载、有水和多外界杂物的工况条件下工作的冶金机械设备中润滑困难摩擦副（特别代替调质润滑轴承），有广泛的应用前途。 不宜用在转速高、配合精度要求较高的摩擦副。三.润滑冷却液（切削液） 在金属切削过程中，始终存在着摩擦和磨损（刀具与工件）。润滑冷却液在金属切削过程中，主要起冷却和润滑作用，可以提高表面粗糙度12级

12、，减少切削力1530%，降低切削温度100150，延长刀具寿命45倍。2022-5-9101.作用 a)冷却作用 润滑冷却液具有较好的导热性，较小的比热，并通过气化带走大量的热能，当选定合适的流量，粘度和流速时，能够达到冷却作用 b)润滑作用 该液一般具有较低的表面张力，便于渗入基础表面，能够在刀具工件表面形成物理及化学吸附膜，因而可以隔开两摩擦面，起润滑作用。 c)清洗作用 切削过程中，切屑粒子、砂轮粒子易附在切削表面上，润滑冷却液不断地冲洗切削及砂轮碎粒，保证切削表面清洁，减少工件磨损。 d)防蚀作用 防止金属受周围介质的侵蚀，切削液在金属表面上生声一层胶体状的吸附膜，保护金属表面，在高温

13、、高压下不分解、不变质、不腐蚀金属。2.分类 润滑冷却液（切削液）分为水溶液和油类，其中水溶液包括电解质水溶液、含有表面活性物质的水溶液、乳化液；油类包括非活性油和活性油，其中非活性油包括矿物油、动植物油、复合油；活性油包括活化油。2022-5-911 3.常用润滑冷却液的用途 (1)水溶液冷却液 a)碳酸钠水溶液（防锈水），将1/31/2的水加热，加入碳酸钠搅拌，溶解后，将亚硝酸钠和余量水全部加入搅拌均匀。用于结构钢磨削加工。 b)磷酸三钠水溶液（防锈水），具有良好的清洗性，适用于珩磨。 c)甘油水溶液（防锈水），适用于钢铁磨削，对铸铁防锈性好。(2)乳化剂类切削液 磺化蓖麻油2025%，机油6070%，水10%，适用于钢铁加工。(3)油类切削液矿物油类（非活性油） 机械油9097%，硫化鲸鱼油35%。将机油加热到6070，加入硫化鲸鱼油搅拌均匀。适用于黑色金属一般加工（如齿轮滚齿）。2022-5-9124.冷却润滑液的选用原则 a)粗加工时一般采用乳化液和水溶液，加工余量大，切削用量较大，产生大量的切削热。主要是将切削热迅速带走，降低刀具温度及避免刀具磨损。 b)精加工时采用油类切削液，精加工主要保证工件的精度和表面