潤滑劑的應用場合分類

ISO6743“潤滑劑、工業潤滑油和有關產品的分類(L類)”標準將潤滑劑產品分為18個組,按字母A~Z排列。

A:全損耗系統Total loss systems

B:脫膜Mould release

C:齒輪Gears

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

E:內燃機Internal combustion engine

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

G:導軌Slideways

H:液壓系統Hydraulic systems

M:金屬加工Metal working

N:電器絕緣Electrical insulation

P:風動工具Pneumatic tools

Q:熱傳導Heat transfer

R:暫時保護防腐蝕Temporary protection against corrosion

S:特殊潤滑劑應用場合Applications of particular lubricants

T:汽輪機Turbines

U:熱處理Heart treatment

X:用潤滑脂的場合Applications requiring grease

Y:其他應用場合Other applications

Z:蒸汽汽缸Steam cylinders

 

   固體潤滑劑    這類潤滑材料雖然歷史不長,但其經濟效果好,適應範圍廣,发展速度快,能夠適應高溫、高壓、低速、高真空、強輻射等特殊使用工況,特別適合於給油不方便、裝拆困難的場合。當然,它也有摩擦系數較高、冷卻散熱不良等缺點。    習慣上人們把固體潤滑劑分為無機物和有機物兩類。前一類包括石墨、二硫化鉬、氧化物、氟化物、軟金屬及其它;後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、薄膜和自潤滑覆合材料三種。

固體粉末可分散在氣體、液體及膠體中使用;薄膜有噴塗、真空沈積、火焰噴鍍、離子噴鍍、電泳、燒結等多種;至於覆合材料的生產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構。石墨是黑色、柔軟、在化學上非常穩定的物質,幾乎不受所有有機溶劑、腐蝕性化學藥品的侵蝕,還具有不受很多熔融金屬或熔融玻璃浸潤的特點。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。石墨的熱膨脹系數和彈性模量都較小,能抗熱沖擊。

石墨的使用溫度範圍為:-270-1000℃(大氣中),熔點3500℃,450-500℃時氧化。另外石墨具有良好的導電性和導熱性。石墨的結晶性、雜質、粒度和粒子形狀對石墨的潤滑性有較大影響,外部使用條件如環境溫度、使用溫度速度和負荷也對其潤滑性有影響。石墨潤滑劑的應用多見於覆合材料中或與其它固體潤滑劑共用,單獨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構,摩擦系數可低到0.04,而且對熱或化學都比較穩定。二硫化鉬的使用溫度為:-270-350℃(大氣中),熔點1250℃,380-450℃時氧化。二硫化鉬能抗大多數酸的腐蝕。在室溫、濕空氣中二硫化鉬的氧化是輕微的,但結果能得到一個可觀的酸值。一般認為,對於重負荷、中低速、高(低)溫下的滑動摩擦部件,應用二硫化鉬粉劑能发揮其優良效果,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,在多數情況下常常混用必要的其它物質。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用方法有二:一是以薄膜形式應用,如鉛鋅錫這樣的低熔點金屬,銅和青銅等並非低熔點,有時也是這樣使用。 

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。由於這些液體潤滑劑有較寬的粘度範圍,對不同的負荷、速度和溫度條件下工作的運動部件提供了較寬的選擇余地。流體潤滑劑可提供低的、穩定的摩擦系數,低的可壓縮性,能有效地從摩擦表面帶走熱量,保證相對運動部件的尺寸穩定和設備精度,而且多數是價廉產品,因而獲得廣泛應用。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,這是一類很有发展前途的潤滑材料,設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,其優點是油性好,生物降解性好。缺點是氧化安定性和熱穩定性較差,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发應用,希望通過化學方法改善其熱氧化穩定性和低溫性能,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中发展起來的。合成油又包含多種不同類型、不同化學結構和不同性能的化合物,多使用在條件比較苛刻的工況下。首先用於軍用,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同。 

氣體潤滑劑    氣體可以像油一樣地成為潤滑劑,適用於流體動力潤滑的物理定律,也可應用於氣體。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)只適用於高速、輕載、小間隙和公差控制得十分嚴格的情況下。由於這種緣故,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,還能用於較低速度下,甚至於零速時。

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℃範圍內潤滑滑動軸承,其摩擦系數低到測不出的程度,軸承穩定性很高。在高速精密軸承中可獲得高剛度(例如醫用牙鉆和精密磨床主軸和慣性導航陀螺等),且沒有密封與污染問題。其缺點是承載能力很低,要求軸承的設計和加工難度很高。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,使用前必須進行嚴格的精制處理。 半固體潤滑劑這是在常溫、常壓下呈半流體狀態,並且有膠體結構的潤滑材料,稱為潤滑脂。一般分為皂基脂、烴基脂、無機脂、有機脂四種。它們除具有抗摩、減磨性能外,還能起密封、減震等作用,並使潤滑系統簡單、維護管理方便、節省操作費用,從而獲得廣泛使用。其缺點是流動性小,散熱性差,高溫下易產生相變、分解等。潤滑脂產量占整個潤滑劑總產量的比例雖然不大,約2%左右,但在潤滑領域中所起的作用卻很大,據統計,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%是由於不適當的潤滑所引起的。因此必須重視潤滑脂的質量和產品構成。因為鋰基脂具有多方面的優良性能,因而獲得大量使用。先進工業國家的鋰基脂產量一般占其潤滑脂總產量的60%以上。我國鋰基潤滑脂的產量在2000年首次達到60%以上。

四類潤滑劑的比較  

1、流體動力潤滑性能:油優,脂一般,固體潤滑劑無,氣體良

2、邊界潤滑性能,油差至優,脂良至優,固體潤滑劑良至優,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

5、易於加入軸承: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,脂良至優,固體潤滑劑差至一般,氣體差;

9、溫度範圍:油一般至優,脂良,固體潤滑劑很好,氣體優

10、蒸發性: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,氣體決定於氣體類型

12、相容性:油很高至一般,脂一般,固體潤滑劑優,氣體通常良

13、潤滑劑價格:油低至高,脂相當高,固體潤滑劑相當高,氣體通常很低

14、軸承設計覆雜性:油相當低,脂相當低,固體潤滑劑低到高,氣體很高

15、壽命決定於: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:增加油量或油循環量

6、污染:油循環系統、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、油量較多或油循環潤滑脂。 

影響選擇潤滑劑類型的兩個主要因素是速度和負荷。

Scroll to Top