固体润滑技术及其工程应用

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1、第1期(总第164期)机械工程与自动化NO．12011年2月MECHANlCALENGINEERING＆AUTOMAT10NFeb．文章编号：1672—6413(201I)01-0207-03固体润滑技术及其工程应用赵洋，谭业发，周永权，蔡滨，高博，徐婷(解放军理工大学工程兵5_-程学院，江苏南京210007)摘要：叙述了固体润滑技术的发展，介绍了固体润滑的特点及常用固体润滑材料，重点探讨了固体润滑技术在机械传动零部件、机械加工以及特殊工况下的应用。关键词：固体润滑技术；固体润滑剂；工程应用中图分类号：TH117．2文献标识码

2、：A0引言性好，能有效地吸收震动，不损伤对偶材料，有良好随着科学技术的发展，机械设备的应用范围不断的耐磨性能，且可与润滑油脂共存使用。它的化学稳扩展，其摩擦副常常在高(低)温、高真空、高负荷和定性好，摩擦学特性受气氛的影响较小，在低温下仍强辐射等特殊工况下工作，因此对润滑剂提出了更为然具有良好的摩擦学性能，但承载能力较差。目前常苛刻的要求，仅靠传统的润滑油(脂)几乎无法完成润见的高分子润滑材料有聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亚滑任务_】]。因此，固体润滑技术的研究得到了迅速的发胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)等。展，出现了许多新

3、材料、新工艺和新技术，不仅成功(3)陶瓷润滑材料是由各种具有润滑性能的微粉地解决了一些高科技领域中的润滑问题，而且逐步推经过压制烧结而制成的，可分为非金属陶瓷和金属陶广到常规生产领域并取得了良好的效果。瓷两类]。陶瓷材料的硬度高，抗压强度大，耐高温性、1固体润滑的特点与常用固体润滑材料耐磨性、抗氧化性和耐腐蚀性能都较好，适宜作高温1．1固体润滑的特点摩擦副构件。作为固体润滑技术的实施载体，固体润滑剂摩擦2固体润滑技术在工程中的应用性能优良、承载能力强、耐磨性较高、时效性良好，可2．1在机械传动零部件中的应用以应用在不能使用润滑

4、油脂的地方和环境恶劣的场机械传动中的摩擦包括滑动摩擦和滚动摩擦，用合]。但是，固体润滑剂无冷却作用，不能带走摩擦热，固体润滑剂解决传动中的摩擦，可以从以下3方面人在润滑油中具有易沉淀以及在摩擦面上附着不牢、易手：①传动部件用由固体润滑剂和其他填料组成的复脱落等缺点，限制了它的使用口]，因此开展固体润滑技合材料制造；②用涂(镀)覆的方法在摩擦表面形成一术的应用研究十分必要。层固体润滑膜；③用含有固体润滑剂的油脂进行润滑。1．2常用固体润滑材料2．1．1在轴承中的应用固体润滑材料的涉及面很广，根据基材组元的不在机械零部件中，固体润

5、滑技术在轴承中的应用同，可以将其分成3大类，即金属基润滑材料、高分最为广泛。一般来说，可作为固体润滑轴承使用的有子基润滑材料和陶瓷润滑材料。Cu、Ag、Pd和Au等软金属，MoS。、WS等层状结(1)金属基润滑材料是以具有高强度的耐热合金晶结构的材料以及以PTFE、PI为代表的高分子系复作为基体，以固体润滑剂作为分散相，通过一定工艺合材料。制备而成的具有一定强度的复合材料]。金属基润滑用PTFE添加MoS或Pb制成的背衬型轴承，承材料具有以下特点：①熔点高、机械强度高，有较好载能力好，被国外军队用于高速宽温工作的飞机轮轴的韧性

6、和延展性；②热传导性和导电性好；⑧组织致承、抗磨齿轮箱轴承和仪表轴承等轴承中。例如，美密，尺寸稳定，耐潮湿；④摩擦系数小，耐磨寿命长国研制的PTFE基背衬型轴承材料，其动载能力可达等；⑤容易加工，适用于高负荷、高温、高真空等特300MPa～350MPa，静载能力可达900MPa，并已经殊工况。成功地应用在B一1型超音速战略轰炸机和F—l4型(2)高分子基润滑材料具有一定的机械强度，韧战斗轰炸机等可变主翼的支承轴承上]。收稿日期：2010-07—19；修回日期：201O-09—20作者简介：赵洋(1984一)．男．湖南常德人．在

7、渎硕士研究生，主要研究机械工程材料。·208·机械工程与自动化2011年第1期另外，用MoS、WS。等层状结晶结构的材料制成除上述4类零部件外，固体润滑技术还可应用到的粘接固体润滑膜，其减摩、耐磨性能良好，在轴承其他零部件中，如导电滑动面、密封环以及螺钉、螺中亦有应用。如英国Witford公司的Xylan粘接固体母等高温紧固件。润滑膜应用于汽车发动机的气缸、活塞环、活塞裙以2．2在机械加工中的应用及连杆机构的大头轴承和小头轴承等部位，既改善了机械加工中所用的固体润滑剂通常作为添加剂使滑动性能和密封性能而使发动机的效率得到提高，

8、又用，常用的有石墨、膨润土、高岭土、碳酸钙、硅酸能起到减震、降噪和取消磨合工序的作用，这种产品钠、硼酸盐、MoS、玻璃和铅等~1。已应用于“美洲豹”汽车，年产近百万辆L7]。2．2．1在压力加工中的应用2．1．2在齿轮中的应用金属压力加工包括压延、拉拔、锻造、挤压等过齿轮润滑