润滑剂和添加剂

润滑剂和添加剂

润滑剂有液体润滑剂、半固体润滑剂、气体润滑剂和固体润滑剂四大类。

液体润滑剂主要有石油润滑剂、合成润滑剂以及其他液体。石油润滑剂具有粘度品种多、挥发性低、惰性好、防腐性强、价格便宜等特点。动物油和植物油是zui早使用的润滑油，油性好，常作添加剂使用，但易于变质。

为了满足石油润滑剂难以达到的某些技术要求如低温、高温、粘温性能、化学安定性、真空和抗辐射性、阻燃性等，合成润滑剂正在日益发展，并在军工、原子能、宇航等高科技领域中广泛应用。常用的合成油如磷酸酯（低温润滑剂）、硅酸盐酯（高温润滑剂）、氯化或氟化合物（耐氧化润滑剂，化学惰性好）等。合成润滑剂不是从石油中提炼的，而是用化学合成的方法制取，但某些性质与石油润滑剂又有相似之处。

在液体润滑剂（基础油）中加入增稠剂制成。增稠剂有皂类（如铝皂、钡皂、钙皂、锂皂、钠皂等），非皂类（如硅石粉、酞青颜料等）和填充物（如石墨、石棉、金属粉末等）。此外，还常加入一些添加剂，以增加抗氧化性和油膜强度。

空气、氢气、氦气、水蒸气、其它工业气体以及液体金属蒸汽等都可作为气体润滑剂。zui常用的为空气，对环境没有污染。用气体润滑剂主要由是由于气体粘度低（空气年度只有AN-15号机械油粘度的1/5000），所以摩擦阻力极小，温升很低，特别适用于高速场合。又由于气体的粘温性质变化小，所以又能在低温（-200℃）或高温（2000℃）的环境中应用，但气体润滑的气膜厚度和承载能力都较小，例如空气润华时的漆膜厚度只有油润滑时的1/50~1/200。

主要用于怕油污、不易维护的场合和特殊工作的环境（如低温、高温、抗辐射、太空或真空等）。固体润滑剂的材料有无机化合物、有机化合物和金属等。无机化合物有石墨、二硫化钼、二硫化钨、硼砂、一氮化硼、硫酸银等，石墨和二硫化钼都是惰性物质，热稳定性好。有机化合物有聚合物、金属皂、动物蜡、油脂等，属于聚合物得有聚四氟乙烯、聚氯氟乙烯、尼龙等。金属有铅、金、银、锡、铟等。

使用固体润滑剂时，通常是将粉末和胶结剂调成混合物用擦涂、胶结的方法，在摩擦表面上形成一层厚约0.1μm~10μm的光滑薄膜。胶结剂有：玉米糖浆、丙烯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、硅酸钠、磷酸钠等。也可将固体粉末分散于油或脂中使用。金属固体润滑剂可以用真空沉积、化学镀涂、电泳等方法获得金属薄膜，膜厚约0.25μm~1μm，主要用于真空和高温场合。

润滑剂通常有以下几种主要性能指标。

——粘度。是液体润滑剂的主要性能指标，滑动表面间的摩擦力、润滑膜的厚度都与粘度大小有关。

——凝点。是润滑油冷却到不能流动时的zui高温度。低温润滑时，应选用凝点低的油。

——闪点、燃点。闪点使润滑油在火焰下闪烁时的zui低温度。闪烁持续5s以上时的zui低温度称为燃点。在较高温度和易燃环境中润滑时，应选用闪点高于工作温度20℃~30℃的油。

——油性。是湿润或吸附于摩擦表面的性能。吸附能力愈强，油性愈好。目前还没有正规的测试方法。一般认为，动、植物油和脂肪酸油性较高。

——滴点。是表示润滑脂受热后开始低落时的温度。润滑脂能够使用的工作温度应低于滴点20℃~30℃，低40℃~60℃更好。

——锥入度。是表征润滑脂稀稠度的指标。锥入度越小，表示润滑脂越稠；反之，流动性越大。

为了改善炼制润滑剂的性能，加进润滑剂中的某些物质成为添加剂。添加剂种类很多，有极压添加剂、油性剂、粘度指数改进剂、抗蚀添加剂、消泡添加剂，降凝剂、防锈剂等。使用添加剂是现代改善润滑性能的重要手段，其品种和产量都发展很快。

在重载接触副中常用的极压添加剂，能在高温下分解出活性元素与金属表面起化学反应，生成一种低剪切强度的金属化合物薄层，以增进抗粘着能力。极压添加剂有磷化物（如磷酸酯、二烷基二硫代磷酸锌）、硫化物（如硫化烯烃、硫化妥尔油脂肪酸酯）、氯化物（如氯化石蜡）等。

油性添加剂也称边界润滑添加剂，是由极性很强的分子组成，在常温下也能吸附在金属表面形成边界膜。油性添加剂主要有：脂肪酸、油酸、硬脂酸等。