第六章 潤滑作用與潤滑劑.ppt

1、第六章 潤滑作用與潤滑劑,周怡琳,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,1,第一節(jié) 電觸點(diǎn)潤滑劑概述 第二節(jié) 潤滑狀態(tài)與潤滑機(jī)理 第三節(jié) 蠟狀潤滑劑 第四節(jié) 液體潤滑劑和半液體潤滑劑 第五節(jié) 固體潤滑劑 第六節(jié) 氣體潤滑劑 第八節(jié) 潤滑劑的使用和發(fā)展,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,2,主要內(nèi)容,一、電觸點(diǎn)潤滑劑發(fā)展背景 電接觸中存在的問題： 清潔金屬表面由于微觀粗糙度等原因，峰-峰接觸處承受壓力大，造成粘結(jié)。表面相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，剪切力切斷粘結(jié)點(diǎn)造成了摩擦力和表面磨損?？朔Σ亮κ箼C(jī)械能量損失在接插件上，如摩擦系數(shù)很大時(shí)，插拔很困難，操作不便。 磨損使接觸表層金屬受到損失，接插件

2、或開關(guān)件上鍍層或輾壓層的貴金屬被磨穿而露出基底金屬后，在空氣中腐蝕形成膜層使接觸不良。電刷磨損嚴(yán)重后使接觸界面面積減小，加速氧化進(jìn)程。 所以，摩擦和磨損都是電接觸中力求減少的現(xiàn)象。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,3,第一節(jié) 電觸點(diǎn)潤滑劑概述,電觸點(diǎn)潤滑劑的發(fā)展 4050年代 ：發(fā)現(xiàn)石墨可作為固體潤滑材料，用于減少電機(jī)電刷與集流環(huán)的摩擦與磨損。 50年代 ：接插件、開關(guān)表面電鍍貴金屬，涂覆潤滑劑減少表面磨損，但其熔點(diǎn)過低，未真正應(yīng)用。 60年代： 磨損問題日趨嚴(yán)重尖銳，因此對(duì)蠟狀材料和油狀材料進(jìn)行了廣泛的研究，能否用于滑動(dòng)電接觸上。對(duì)潤滑機(jī)理、導(dǎo)電機(jī)理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。 70年代后：

3、潤滑劑的研究和生產(chǎn)趨于成熟。 80年代初：國際上已有近百種潤滑材料用于不同要求的接觸表面。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,4,一、電觸點(diǎn)潤滑劑發(fā)展背景,電觸點(diǎn)潤滑劑定義 涂覆接觸表面以減少其機(jī)械摩擦、磨損、 微動(dòng)失效和減少腐蝕。其目的是為了保持觸點(diǎn)表面的完整性和保持穩(wěn)定的接觸電阻。 觸點(diǎn)潤滑劑的功能 若接觸界面之間合理地涂覆一層潤滑劑，會(huì)大大地改善觸點(diǎn)性能，提高其工作可靠性。主要表現(xiàn)在： 降低滑動(dòng)摩擦系數(shù)(4-5倍)，減少連接器，尤其是多觸點(diǎn)連接器的插拔力; 減少表面金屬鍍層(Au，Ag，Sn等)的磨損; 對(duì)薄金鍍層起到封孔防腐的作用; 隔離空氣中的腐蝕氣體對(duì)金屬的侵蝕; 極大地

4、減緩或消除微動(dòng)失效; 滅弧、減少觸點(diǎn)電蝕; 恢復(fù)失效觸點(diǎn)。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,5,二、潤滑劑的定義和作用,電觸點(diǎn)潤滑劑與機(jī)械潤滑劑的區(qū)別 工業(yè)用潤滑劑是降低摩擦、防止磨損，使兩接觸表面完全分隔開，不相互摩擦。 電接觸潤滑劑在降低摩擦、防止磨損、防止表面腐蝕的同時(shí)，還要保持較低的接觸電阻。 電觸點(diǎn)潤滑劑的特點(diǎn) 絕大多數(shù)商用潤滑劑都是絕緣體。這意味著若潤滑劑很厚，在接觸壓力的作用下無法獲得金屬直接接觸，而處于完全潤滑狀態(tài)下，會(huì)使接觸電阻失效。所以只能在金屬界面間形成一層不完全薄膜，使滑動(dòng)在膜層和少量金屬間進(jìn)行，減少金屬的粘結(jié)機(jī)會(huì)，從而減少摩擦力和磨損，又能使接觸對(duì)間有一定

5、的金屬接觸，保持較低的接觸電阻。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,6,三、電觸點(diǎn)潤滑劑的特點(diǎn),電觸點(diǎn)潤滑劑種類很多 按形態(tài)分為：蠟狀、液體、半液體、固體、氣體潤滑劑。 按組分分：無機(jī)物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)。 電觸點(diǎn)潤滑劑的應(yīng)用 目前用于接插件、開關(guān)上的主要是蠟狀、液體、半液體潤滑劑。 用于電刷集流環(huán)組之間的電接觸潤滑劑：固體顆粒材料為主。 大電流和高速度滑動(dòng)接觸上的應(yīng)用：氣體潤滑劑。 沒有萬能潤滑劑 由于潤滑材料的潤滑機(jī)制不相同，滑動(dòng)接觸點(diǎn)的類型很多，其經(jīng)受的壓力、電流、接觸材料表面狀態(tài)及所處的環(huán)境的不同，對(duì)于不同的應(yīng)用場(chǎng)合，必然有適應(yīng)各自特點(diǎn)的潤滑劑。使用潤滑劑時(shí)應(yīng)特別注意其所受的條件限

6、制，否則可能適得其反，增加接觸故障機(jī)會(huì)。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,7,四、電觸點(diǎn)潤滑劑的分類,一、 潤滑狀態(tài) 潤滑目的： 在摩擦表面形成低剪切強(qiáng)度的潤滑膜，用它來減少摩擦阻力和降低材料磨損 潤滑狀態(tài) 根據(jù)潤滑膜的形成原理和特征，潤滑狀態(tài)可以分為： 流體動(dòng)壓潤滑 流體靜壓潤滑 彈性流體動(dòng)壓潤滑 邊界潤滑 干摩擦狀態(tài),2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,8,第二節(jié) 潤滑狀態(tài)與潤滑機(jī)理,圖1 膜厚度與摩擦表面粗糙度,9,各種潤滑狀態(tài)的潤滑膜厚度和粗糙度,只有當(dāng)潤滑膜厚度足以超過兩表面的粗糙峰高度時(shí)，才有可能完全避免峰點(diǎn)接觸而實(shí)現(xiàn)全膜流體潤滑,一、 潤滑狀態(tài),表1 各種潤滑

7、狀態(tài)的基本特征,10,11,根據(jù)潤滑膜厚度鑒別潤滑狀態(tài)的辦法是可靠的，但由于測(cè)量上的困難，往往不便采用?？梢杂媚Σ料禂?shù)值作為判別各種潤滑狀態(tài)的依據(jù),0.005,0.05,0. 5,5,0.01,0.01,1,10,摩擦系數(shù),純凈金屬,氧化膜,邊界潤滑,邊界潤滑和流體潤滑,流體潤滑,12,摩擦特性曲線: vs. n/p,磨損曲線: vs. F,工況參數(shù)的改變可能導(dǎo)致潤滑狀態(tài)的轉(zhuǎn)化,：潤滑油粘度；n：滑動(dòng)速度；p：?jiǎn)挝幻娣e載荷,二、 潤滑狀態(tài)下的摩擦力和摩擦系數(shù),摩擦力 F=3 A2m+(1- 3 ) A2f= 3 Fm+(1- 3 ) Ff Fm，切斷金屬粘結(jié)處的剪力； Ff，克服膜層間摩擦所需

8、的剪力； 3 A3/A2 A3，實(shí)際金屬接觸面積； A2，減壓后接觸面積。 摩擦系數(shù) F/P= 3 m+(1- 3 ) f m，清潔金屬間滑動(dòng)的摩擦系數(shù)； f，膜層間滑動(dòng)的摩擦系數(shù)；,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,13,完全潤滑 發(fā)生條件： 滑動(dòng)實(shí)際上在膜層之間進(jìn)行，膜層比表面粗糙度的高峰要大的多。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定， h/5， h，膜厚；，表面微觀峰與谷間距離的均方差。 當(dāng)3=0，=f；即接觸界面覆蓋著膜層。由于金屬之間沒有接觸，摩擦力非常小，處于完全潤滑狀態(tài)。 應(yīng)用： 機(jī)械中所用流動(dòng)動(dòng)壓潤滑或流動(dòng)靜壓潤滑的軸承大多數(shù)屬于這種情況 膜層厚，接觸點(diǎn)被抬起來，膜層又多為絕緣材料，雖摩擦和磨

9、損都非常小，但在電接觸中無法應(yīng)用。 邊界潤滑 發(fā)生條件： h/f；此時(shí)金屬之間部分接觸，對(duì)于導(dǎo)電性沒有明顯影響，但摩擦力和磨損卻大大減少。在滑動(dòng)電接觸中，這種既有金屬接觸又有潤滑劑介入其中的狀態(tài)稱之為邊界潤滑。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,14,三、電觸點(diǎn)的潤滑狀態(tài),摩擦系數(shù)與磨損有關(guān) 摩擦系數(shù)與實(shí)際粘結(jié)的面積成正比，即與粘結(jié)的等效圓半徑a的平方成正比，而磨損顆粒（假定是球形）則與等效圓的立方成正比。上述兩項(xiàng)寫成數(shù)字式子，則為：a2；V a33/2 例：假若涂潤滑劑后的摩擦系數(shù)降為涂前（即完全為金屬接觸）摩擦系數(shù)的1/3，則涂后磨損顆粒的體積將減小到涂前磨粒體積的1/5，磨損將

10、大大減小。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,15,二、電觸點(diǎn)的潤滑狀態(tài),邊界潤滑膜定義 邊界潤滑狀態(tài)的特征是在摩擦表面上生成一層與介質(zhì)性質(zhì)不同的薄膜，其厚度一般處在0.1m以下，統(tǒng)稱為表面膜或邊界膜 邊界潤滑膜的種類 吸附膜 物理吸附膜 化學(xué)吸附膜 化學(xué)反應(yīng)膜 它們對(duì)于摩擦磨損中出現(xiàn)的粘著效應(yīng)(adhesion)和犁溝效應(yīng)(ploughing)具有不同作用。,16,三、 邊界潤滑與表面膜,物理吸附膜(極性分子與金屬表面吸引)，溫度對(duì)其影響較大，發(fā)生脫附、亂向、破壞，適于常溫、輕載、低速下工作 化學(xué)吸附膜(極性分子靠分子鍵與金屬表面形成化學(xué)吸附)，吸附強(qiáng)度較高、穩(wěn)定性好，適于中等載荷

11、、速度、溫度下工作 化學(xué)反應(yīng)膜(添加劑與金屬化學(xué)反應(yīng)生成的膜) ，形成的金屬鹽具有較高的熔點(diǎn)和較低的剪切強(qiáng)度，穩(wěn)定性較好，適于重載、高速和高溫下工作,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,17,三、 邊界潤滑與表面膜,表面吸附膜的形成及特性 吸附現(xiàn)象與吸附膜 潤滑油中常含有少量的極性物質(zhì)，如含12%的脂肪酸CnH2n+1COOH，它是長鏈型分子結(jié)構(gòu)。分子的一端COOH稱為極性團(tuán)。整個(gè)分子可用直線和圓圈表示。圓圈表示極性團(tuán)。 極性團(tuán)具有化學(xué)活性，依靠分子或原子間的吸引力可以牢固地吸附在金屬表面，形成分層定向排列的分子?xùn)?，這種吸附稱為物理吸附 長鏈結(jié)構(gòu)的碳?xì)浠衔锒季哂形锢砦侥芰?，但物理?/p>

12、附力比較弱，并且物理吸附膜的形成是可逆的 吸附膜通常由34層分子組成，每層分子緊密排列，依靠分子的內(nèi)聚力使分子?xùn)啪哂幸欢ǖ某休d能力,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,18,三、 邊界潤滑與表面膜,脂肪酸分子結(jié)構(gòu),吸附膜結(jié)構(gòu),極性分子,19,當(dāng)表面溫度較高時(shí)，極性分子能與表面金屬形成金屬皂（例如CnH2n+1COOM，它也是極性分子，依靠化學(xué)的結(jié)合被吸附在金屬表面形成分子?xùn)?，這種吸附稱為化學(xué)吸附。 金屬皂膜的熔點(diǎn)比純脂肪酸高，熱穩(wěn)定性好，化學(xué)吸附膜的形成是不可逆的，并且具有較低的摩擦系數(shù)。與物理吸附膜比較，化學(xué)吸附膜可以在較高的載荷、速度和溫度的條件下工作。 單位金屬表面積上所吸附的分

13、子數(shù)量稱為比吸附，它是吸附能力的量度。比吸附隨極性分子在基液內(nèi)的濃度增加而增大，各種極性分子都具有最大的吸附量，稱為飽和吸附量 潤滑油與金屬表面形成吸附膜的能力以及吸附膜的強(qiáng)度統(tǒng)稱為油性。油性是一個(gè)綜合指標(biāo)，它同時(shí)與潤滑油和金屬表面的性質(zhì)和狀況相關(guān),2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,20,三、 邊界潤滑與表面膜,吸附膜的結(jié)構(gòu)及特性 在吸附膜中的極性分子相互平行并都垂直于摩擦表面。這種排列方式可以滿足被吸附的分子數(shù)達(dá)到最多。 滑動(dòng)時(shí)，在摩擦力作用下，被吸附的分子將傾斜和彎曲，因而吸附膜之間的摩擦系數(shù)較低，并有效地防止兩摩擦表面的直接接觸。 分子鏈越長，吸附膜越厚，兩摩擦表面被隔得越開。

14、在一般情況下，邊界潤滑的摩擦系數(shù)隨極性分子鏈長的增加而降低，并趨于一個(gè)穩(wěn)定值。 極性分子的鏈長決定于分子中的碳原子數(shù)，因此隨著極性分子中的碳原子數(shù)增加，摩擦系數(shù)降低。 吸附膜中的分子形成分層定向排列的結(jié)構(gòu)，同一層分子保持一個(gè)獨(dú)立的整體，能夠支承載荷，而各層之間形成易于滑動(dòng)的平面。所以，邊界摩擦是各個(gè)吸附分子層之間的摩擦，而邊界潤滑狀態(tài)下吸附膜的滑動(dòng)速度沿膜厚方向的變化是階梯式,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,21,三、 邊界潤滑與表面膜,邊界潤滑的效果與潤滑油量密切相關(guān) 吸附膜覆蓋摩擦表面將使表面的自由能減少。當(dāng)潤滑油量很少時(shí)，首先在整個(gè)表面上形成單分子吸附層，使表面自由能達(dá)到最低

15、。隨后，油量增加吸附膜厚度均勻增加。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,22,三、 邊界潤滑與表面膜,潤滑油量在AC之間： 粗糙峰頂處的油膜厚度維持不變，而摩擦只發(fā)生在峰頂，所以油量不影響摩擦系數(shù)的數(shù)值； 一旦峰頂?shù)挠湍て茐模骞鹊挠鸵揽孔杂赡軠p少的趨勢(shì)迅速補(bǔ)充峰頂，使峰頂油膜得到恢復(fù)。 油量只能達(dá)到A或更少時(shí)： 由于油膜很薄難以流動(dòng)，峰頂油膜破壞后得不到補(bǔ)充油量，于是產(chǎn)生干摩擦 油量超過C后：摩擦系數(shù)不穩(wěn)定,化學(xué)反應(yīng)膜 潤滑劑中的某些成分與金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成反應(yīng)膜?；瘜W(xué)反應(yīng)膜比吸附膜穩(wěn)定得多，并具有高熔點(diǎn)和低剪切強(qiáng)度，摩擦系數(shù)保持在0.10.25之間。 良好的潤滑效果要求反

16、應(yīng)膜有一定的厚度，通常化學(xué)反應(yīng)膜厚度為10100。反應(yīng)膜的形成是不可逆的。但在摩擦過程中，反應(yīng)膜不斷地被磨損又不斷的生成，因而它的潤滑效果取決于這兩種過程的動(dòng)態(tài)平衡。如果反應(yīng)膜破壞后不能及時(shí)生成新膜，則潤滑效果將喪失。 化學(xué)反應(yīng)膜的作用還取決于膜的連接強(qiáng)度，只有當(dāng)反應(yīng)膜與母體金屬連接牢固時(shí)才能起保護(hù)金屬的作用。否則，反應(yīng)膜反而加劇磨損,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,23,三、 邊界潤滑與表面膜,邊界潤滑的特性 總承載能力： 兩摩擦表面相互滑動(dòng)時(shí)的摩擦力： 混合潤滑狀態(tài)的摩擦系數(shù) 當(dāng)邊界潤滑效果良好時(shí)，摩擦系數(shù)決定于邊界膜的剪切強(qiáng)度,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,24

17、,三、 邊界潤滑與表面膜,A,B,C,S,B,A：粗糙峰因接觸壓力較大導(dǎo)致邊界膜破裂，產(chǎn)生兩金屬表面直接接觸 B：邊界潤滑；主要承載面積 C：粗糙峰之間形成的油腔；邊界膜彼此不接觸，承受的載荷很小 S：油膜潤滑部分。由于兩表面距離很近，運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生流體動(dòng)壓或擠壓效應(yīng)而承受一部分載荷,影響邊界膜性能的因素 滑動(dòng)速度：在平穩(wěn)的摩擦狀態(tài)下，邊界潤滑的摩擦系數(shù)一般不隨滑動(dòng)速度改變而保持一定的數(shù)值。在由靜摩擦向動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變過程中，吸附膜的摩擦系數(shù)隨滑動(dòng)速度增加而下降，然后達(dá)到一定數(shù)值?；瘜W(xué)反應(yīng)膜的摩擦系數(shù)隨速度的升高而增加，然后趨于一定數(shù)值。 載荷：在通常的載荷范圍內(nèi)，吸附膜的摩擦系數(shù)不因載荷不同而變化。若

18、載荷很高吸附膜發(fā)生破裂時(shí)，摩擦系數(shù)將急劇升高。 溫度：各種吸附膜只能在一定的溫度范圍內(nèi)正常工作。超過臨界溫度，吸附膜將發(fā)生失向、軟化或解附而導(dǎo)致潤滑失效,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,25,三、 邊界潤滑與表面膜,一、蠟狀潤滑劑的作用 在金屬表面覆蓋一層薄的蠟，減少金屬微峰粘結(jié)率； 使金屬與外界氣體相隔離， 堵塞了金屬的微孔隙，降低金屬的腐蝕生成率。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,26,第三節(jié) 蠟狀潤滑劑,蠟狀潤滑劑熔點(diǎn)較低，在使用時(shí)應(yīng)注意其熔化溫度。 經(jīng)典例子：蠟狀物：16烷酸接觸對(duì)：CdCd.滑動(dòng)表面. 溫度60,蠟狀物開始熔化,液體范圍逐漸擴(kuò)大,在金屬表面附著

19、力減弱,金屬微峰間粘結(jié)加強(qiáng),導(dǎo)致迅速上升,0.5 溫度超過105,出現(xiàn)不規(guī)則現(xiàn)象，潤滑蠟狀物全熔化。Stick-ship狀態(tài)。0.5，伴隨非常高的金屬轉(zhuǎn)移。. 降低溫度，表面形成了十六烷酸與鎘的皂狀物質(zhì)，溫度降至105時(shí)皂化物質(zhì)固化。降至原來的數(shù)值，但曲線并不對(duì)稱。由此可見，蠟狀潤滑劑一旦熔化，摩擦系數(shù)也隨之變化。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,27,二、蠟狀潤滑劑的特性,飽和碳鏈+極性基. 蠟狀潤滑劑如具有飽和碳鏈結(jié)構(gòu)，同時(shí)又有極性基(OH-)，則在滑動(dòng)電接觸情況下，效果較好。如長碳?xì)滏湹拇及?CnH2n+1OH)，烷胺的氯化氫鹽。 這是因?yàn)轱柡吞兼準(zhǔn)鞘杷糠?，不?huì)吸水，具有隔

20、離水的作用，碳鏈越長，效果越好，水分子越難沿分子間隙與金屬表面相接觸。而極性基團(tuán)對(duì)金屬原子有吸引力，涂在金屬表面上附著力強(qiáng)，所以可用于粗糙度低的金屬表面。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,28,二、蠟狀潤滑劑的特性,單純飽和碳?xì)滏?它們分子間結(jié)合力小，摩擦系數(shù)很小，相互易滑動(dòng)，但由于是中性分子，在金屬上吸附力不如前者，需要粗糙的表面貯有，以免在滑動(dòng)時(shí)被推走。所以粗糙表面上的谷深部分實(shí)際上是潤滑材料的倉庫?；瑒?dòng)時(shí)，高峰將潤滑劑從谷中挖出涂覆在金屬接觸面上。如石蠟。 Antler試驗(yàn)： 粗糙表面涂蠟狀潤滑劑，單向滑動(dòng)，潤滑劑被挖空，摩擦系數(shù)接近金屬之間的摩擦系數(shù)。 往復(fù)滑動(dòng)，挖出潤滑劑

21、后又推進(jìn)谷中，可長期使用。 結(jié)論：光滑表面谷淺，潤滑劑被推到一處堆積起來，很難持久保持。對(duì)中性蠟，觸點(diǎn)表面粗糙度應(yīng)大于0.30.4m為宜。對(duì)于極性蠟，則粗糙度可以降低。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,29,二、蠟狀潤滑劑的特性,金屬間的直接接觸導(dǎo)電 蠟狀物質(zhì)都是絕緣材料，在金屬表面形成一絕緣層。由于實(shí)際上峰頂間接觸，蠟狀物很軟，峰頂處受壓力大時(shí)，便把蠟擠到周圍間隙去了，因此形成了金屬間的直接接觸導(dǎo)電。 隧道效應(yīng)導(dǎo)電 另一種情況，壓力增加后，接觸處仍保留單分子層厚的潤滑劑，但長鏈部分被壓倒伏了，倒伏下來的單分子層只有510厚，可通過隧道效應(yīng)導(dǎo)電，其阻值與金屬間直接接觸相差無幾。,2

22、020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,30,三、蠟狀潤滑劑的導(dǎo)電機(jī)理,最低的臨界壓力 蠟狀潤滑劑都是絕緣材料，接觸壓力過小無法擠開潤滑劑并使分子倒伏，而造成接觸狀態(tài)的不穩(wěn)定。 通常把潤滑劑溶于溶劑(14%)，再浸涂觸點(diǎn)，干燥后而得較薄的潤滑劑膜。 最大的通過電流 電流超過此臨界值，蠟狀潤滑劑熔化成液體，摩擦系數(shù)增加。 潤滑劑不應(yīng)有無機(jī)鹽或其他硬性絕緣顆粒混雜在內(nèi)，否則容易造成腐蝕和接觸不良。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,31,四、蠟狀潤滑劑的使用注意事項(xiàng),蠟狀潤滑劑處于邊界潤滑狀態(tài)，總有一部分金屬表面未覆蓋潤滑劑，不宜作防蝕涂料。 蠟狀潤滑劑（中性，介電常數(shù)=2.22.3）

23、較低，在灰塵大的場(chǎng)合比液體潤滑劑吸灰少，這是它的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。 粗糙度有利于儲(chǔ)存潤滑劑，但導(dǎo)致微孔增加，目前趨勢(shì)是提高表面光潔度，減少微孔，故限制了蠟狀潤滑劑的應(yīng)用。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,32,四、蠟狀潤滑劑的使用注意事項(xiàng),一、液體潤滑劑的使用要求 應(yīng)用于連接器觸點(diǎn)的液體潤滑劑一般總是很薄的，其厚度大約為101,000 g/cm2，這取決于潤滑劑的密度和觸點(diǎn)表面的粗糙度。潤滑劑的厚度很薄時(shí)，一般是透明而無顏色的，通常并不可見。 潤滑觸點(diǎn)的滑動(dòng)大多在彈性動(dòng)力學(xué)范圍內(nèi)：既要考慮邊界效應(yīng)，又要考慮控制潤滑性能的總體特性，如粘度。 低揮發(fā)性。 熱穩(wěn)定性和抗氧化性要好，尤其是在高溫下

24、使用時(shí)。為了增加潤滑劑的穩(wěn)定性，有時(shí)需要加抗氧化的添加劑。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,33,第四節(jié) 液體潤滑劑和半液體潤滑劑,表面張力。薄液體潤滑劑具有流動(dòng)性，最終它會(huì)從觸點(diǎn)表面上消失。液體的流動(dòng)性受其粘度的影響。 潤滑劑不應(yīng)和觸點(diǎn)材料發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生難處理的固體殘留物。有些觸點(diǎn)材料，特別是Cu將促進(jìn)潤滑劑的降級(jí) 潤滑劑應(yīng)是非吸濕性的。因?yàn)槲鼭裥詽櫥瑒┚哂袑?dǎo)電性，將造成臨近觸點(diǎn)之間的腐蝕。 潤滑劑應(yīng)具有分散觸點(diǎn)表面上不需要的污染物，如磨屑和塵土。 無毒 價(jià)格,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,34,一、液體潤滑劑的使用要求,液體潤滑劑在觸點(diǎn)表面的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分布情況直接

25、影響它對(duì)觸點(diǎn)的防腐和減磨性能，主要受以下幾個(gè)因素的影響： 表面張力； 接觸角； 粘度； 介電常數(shù)。 其中表面張力和接觸角影響潤滑劑的鋪展能力； 粘度影響其鋪展速度； 介電常數(shù)影響其吸灰能力。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,35,二、影響液體潤滑劑在觸點(diǎn)表面的作用的因素,二、影響液體潤滑劑在觸點(diǎn)表面的作用的因素,液體潤滑劑的鋪展能S： 潤滑劑的重要特性之一，取決于液體表面張力和接觸角，其表達(dá)式為 sa是固體在空氣中的表面能（表面張力）； la是液體在空氣中的表面能； sl是固體-液體界面的表面能。 對(duì)于所有的潤滑劑， la很小，而sasl 。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤

26、滑劑,36,當(dāng)S0時(shí)，液體在固體表面鋪展開，稱為潤滑劑潤濕固體表面。 對(duì)于非極性油，S 0，它們?cè)诮饘俦砻嬉院苄〉慕佑|角很快地鋪展，鋪展速度和潤滑劑的粘度成反比。通常，非極性潤滑劑在金屬表面完全鋪展開，靜態(tài)覆蓋性好，防腐性好。 對(duì)于極性油，分子的極性基與金屬反應(yīng)形成化學(xué)吸附，當(dāng)油滴變平鋪展時(shí)，油滴周圍形成單分子層，它阻擋了液體的繼續(xù)鋪展。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,37,二、影響液體潤滑劑在觸點(diǎn)表面的分布的因素,二、影響液體潤滑劑在觸點(diǎn)表面的作用的因素,假如由這個(gè)單分子層造成的表面能減少了，如圖所示，則油滴平衡時(shí)，有 式中，為極性分子的阻擋能， ，接觸角，為液體固體界面與 液

27、體表面之間的切線夾角， 它表示對(duì)固體濕潤程度。 0時(shí)，潤滑劑完全鋪展在接觸表面上，覆蓋性好，使空氣和金屬間完全隔離開，但鋪展太大，液體易揮發(fā)。 180時(shí)，潤滑劑液滴收縮成球狀，容易流走；所以在0180之間。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,38,三、潤滑劑對(duì)灰塵的吸附能力,潤滑劑對(duì)灰塵的吸附能力F： 它和介電常數(shù)之間滿足以下關(guān)系： 式中，Q為塵土顆粒所帶的電荷量； 0為空氣的介電常數(shù)， 1為潤滑劑的介電常數(shù)， d0為塵土至潤滑劑的距離， d為潤滑劑的厚度。 1越大，吸附力F也越大，潤滑表面的自然積塵也越多，但同時(shí)潤滑劑也具有較大的懸浮能力和較高的流動(dòng)性，從而可將塵土從接觸點(diǎn)推走，減少塵土造成故障的幾率。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,39,液體潤滑劑的厚度應(yīng)適中。 厚度太薄，雖可減少灰塵吸附，但灰塵也不能懸浮，另外，潤滑劑太薄，在金屬表面覆蓋得少，金屬容易腐蝕。油膜最薄不低于0.1mg/cm2, 潤滑劑厚度太厚，接觸表面全部覆蓋著潤滑劑而沒有直接的金屬接觸，使接觸電阻升高。 液體潤滑劑的附著能力與接觸面的粗糙度關(guān)系不大，故適用于光滑接觸表面，是目前為止應(yīng)用最為廣泛的一種潤滑劑。,2020/8/16,第六章潤滑作用與潤滑劑,40