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、薄膜或復(fù)合材料等代替潤滑油（脂）來隔離相互接觸的摩擦面，依靠固體潤滑劑材料本身或其轉(zhuǎn)移膜的低剪切特性，以達到減少運動副間的摩擦和磨損的目的。固體潤滑所用的固體粉末、薄膜或復(fù)合材料統(tǒng)稱為固體潤滑劑。隨著原子能的應(yīng)用和航天技術(shù)的發(fā)展，特別是由于超高（低）溫、超高速、超高壓、超輻射、高真空以及特殊氣體中的設(shè)計需要，大大促進了固體潤滑的發(fā)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(yīng)用，是因為它具有如下特點：
　　（1）能在高溫、高壓下工作，如用于擠壓、沖壓、拉制、軋制等；（2）適于低速運轉(zhuǎn)部件，如用于機床導(dǎo)軌，可減少爬行，提高加工精度；（3）具有較寬的使用溫度范圍，如在液氮、液氧低溫條件下，仍能保持其工作性能；（4）適用于高真空中運轉(zhuǎn)的部件，可保證真空度，不污染、防粘附；（5）適于強輻射中運轉(zhuǎn)的部件，可減少潤滑劑的變質(zhì)；（6）防腐性能好，可用于酸、堿、海水等環(huán)境中運轉(zhuǎn)部件的潤滑；（7）抗粘污性能好，可在不密封、有灰塵的環(huán)境中使用；（8）可用于需避免油脂污染的地方，如食品、紡織、醫(yī)藥等機械設(shè)備上；（9）適用于油脂易被沖刷流失的環(huán)境，如有水沖刷或含有泥沙的水中潤滑；（10）適用于供油不方便或安裝工作時不易接近及裝卸困難的部件；（11）省卻供油和過濾系統(tǒng)，使設(shè)備簡化。
　　但固體潤滑也有不少缺點：
　　（1）摩擦系數(shù)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）在防銹、排除磨屑和潤滑劑的補充方面也比不上油（脂）潤滑；（5）固體潤滑在摩擦面上附著不牢，易脫落，要經(jīng)常保膜；（6）潤滑油中的固體潤滑劑易沉淀，降低使用效果，但可采用浮游添加劑來解決；（7）有些塑料固體潤滑劑吸收液體后，尺寸不穩(wěn)定。
　　所以，在應(yīng)用固體潤滑時，應(yīng)盡量發(fā)揮其優(yōu)點，采取相應(yīng)措施克服其缺點，經(jīng)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，可用于壓力加工、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、云母、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(yīng)用和發(fā)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(yīng)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(yīng)用形式分為潤滑油（脂）添加劑、粉末飛濺潤滑及制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。如氟化石墨在硅油中有較好的效果；在礦油中，則添加二硫化鉬有較好的效果。（2）粉末飛濺潤滑：直接將固體潤滑劑粉末放在需要潤滑的部件密封箱中，利用轉(zhuǎn)動部件使粉末飛揚起來，然后落到需要潤滑的表面上，從而獲得潤滑效果。此外，實踐證明，用固體粉末作為機械零部件跑合期的潤滑劑，其效果比用油脂潤滑好。（3）制成懸浮液進行潤滑：將固體粉末潤滑劑制成懸浮液（或乳液）浸漬在多孔的青銅或鐵、鉻、鎳等燒結(jié)材料中，作成具有自潤滑性能的軸承、軸套、壓縮機活塞環(huán)、導(dǎo)向環(huán)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涂、刷涂或滴放在軸承、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(yīng)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面上形成潤滑膜，特別適用于在低速、輕負荷下運轉(zhuǎn)的精密儀器。（2）將固體潤滑劑制成膜劑，放在既有滾動又有滑動的摩擦表面，在機械力作用下形成潤滑膜。（3）在真空條件下成膜，通過離子轟擊的方法清潔工件表面，同時使靶材表面的原子或分子飛濺出來，鍍敷在需要成膜的樣品表面上形成固體滑膜。（4）用粘結(jié)劑粘結(jié)固體潤滑劑粉末，構(gòu)成薄膜，粘合劑有合成樹脂、無機鹽、金屬、陶瓷等。
　　3.3自潤滑復(fù)合材料
　　所謂復(fù)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系，這些組份的性質(zhì)、形狀是不同的，而且基本上互不可溶，復(fù)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、塑料基自潤滑復(fù)合材料、多層復(fù)合自潤滑材料以及復(fù)合鍍層和粘結(jié)膜。
　　除以上介紹以外，固體潤滑方法還有很多，隨著科學(xué)技術(shù)的進步，還會有很多更好的固體潤滑方法被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用。