潤滑劑和添加劑

潤滑劑有液體潤滑劑、半固體潤滑劑、氣體潤滑劑和固體潤滑劑四大類。

液體潤滑劑主要有石油潤滑劑、合成潤滑劑以及其他液體。石油潤滑劑具有粘度品種多、揮發(fā)性低、惰性好、防腐性強、價格便宜等特點。動物油和植物油是zui早使用的潤滑油，油性好，常作添加劑使用，但易于變質(zhì)。

為了滿足石油潤滑劑難以達到的某些技術(shù)要求如低溫、高溫、粘溫性能、化學(xué)安定性、真空和抗輻射性、阻燃性等，合成潤滑劑正在日益發(fā)展，并在軍工、原子能、宇航等高科技領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。常用的合成油如磷酸酯（低溫潤滑劑）、硅酸鹽酯（高溫潤滑劑）、氯化或氟化合物（耐氧化潤滑劑，化學(xué)惰性好）等。合成潤滑劑不是從石油中提煉的，而是用化學(xué)合成的方法制取，但某些性質(zhì)與石油潤滑劑又有相似之處。

在液體潤滑劑（基礎(chǔ)油）中加入增稠劑制成。增稠劑有皂類（如鋁皂、鋇皂、鈣皂、鋰皂、鈉皂等），非皂類（如硅石粉、酞青顏料等）和填充物（如石墨、石棉、金屬粉末等）。此外，還常加入一些添加劑，以增加抗氧化性和油膜強度。

空氣、氫氣、氦氣、水蒸氣、其它工業(yè)氣體以及液體金屬蒸汽等都可作為氣體潤滑劑。zui常用的為空氣，對環(huán)境沒有污染。用氣體潤滑劑主要由是由于氣體粘度低（空氣年度只有AN-15號機械油粘度的1/5000），所以摩擦阻力極小，溫升很低，特別適用于高速場合。又由于氣體的粘溫性質(zhì)變化小，所以又能在低溫（-200℃）或高溫（2000℃）的環(huán)境中應(yīng)用，但氣體潤滑的氣膜厚度和承載能力都較小，例如空氣潤華時的漆膜厚度只有油潤滑時的1/50~1/200。

主要用于怕油污、不易維護的場合和特殊工作的環(huán)境（如低溫、高溫、抗輻射、太空或真空等）。固體潤滑劑的材料有無機化合物、有機化合物和金屬等。無機化合物有石墨、二硫化鉬、二硫化鎢、硼砂、一氮化硼、硫酸銀等，石墨和二硫化鉬都是惰性物質(zhì)，熱穩(wěn)定性好。有機化合物有聚合物、金屬皂、動物蠟、油脂等，屬于聚合物得有聚四氟乙烯、聚氯氟乙烯、尼龍等。金屬有鉛、金、銀、錫、銦等。

使用固體潤滑劑時，通常是將粉末和膠結(jié)劑調(diào)成混合物用擦涂、膠結(jié)的方法，在摩擦表面上形成一層厚約0.1μm~10μm的光滑薄膜。膠結(jié)劑有：玉米糖漿、丙烯樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、硅酸鈉、磷酸鈉等。也可將固體粉末分散于油或脂中使用。金屬固體潤滑劑可以用真空沉積、化學(xué)鍍涂、電泳等方法獲得金屬薄膜，膜厚約0.25μm~1μm，主要用于真空和高溫場合。

潤滑劑通常有以下幾種主要性能指標。

——粘度。是液體潤滑劑的主要性能指標，滑動表面間的摩擦力、潤滑膜的厚度都與粘度大小有關(guān)。

——凝點。是潤滑油冷卻到不能流動時的zui高溫度。低溫潤滑時，應(yīng)選用凝點低的油。

——閃點、燃點。閃點使?jié)櫥驮诨鹧嫦麻W爍時的zui低溫度。閃爍持續(xù)5s以上時的zui低溫度稱為燃點。在較高溫度和易燃環(huán)境中潤滑時，應(yīng)選用閃點高于工作溫度20℃~30℃的油。

——油性。是濕潤或吸附于摩擦表面的性能。吸附能力愈強，油性愈好。目前還沒有正規(guī)的測試方法。一般認為，動、植物油和脂肪酸油性較高。

——滴點。是表示潤滑脂受熱后開始低落時的溫度。潤滑脂能夠使用的工作溫度應(yīng)低于滴點20℃~30℃，低40℃~60℃更好。

——錐入度。是表征潤滑脂稀稠度的指標。錐入度越小，表示潤滑脂越稠；反之，流動性越大。

為了改善煉制潤滑劑的性能，加進潤滑劑中的某些物質(zhì)成為添加劑。添加劑種類很多，有極壓添加劑、油性劑、粘度指數(shù)改進劑、抗蝕添加劑、消泡添加劑，降凝劑、防銹劑等。使用添加劑是現(xiàn)代改善潤滑性能的重要手段，其品種和產(chǎn)量都發(fā)展很快。

在重載接觸副中常用的極壓添加劑，能在高溫下分解出活性元素與金屬表面起化學(xué)反應(yīng)，生成一種低剪切強度的金屬化合物薄層，以增進抗粘著能力。極壓添加劑有磷化物（如磷酸酯、二烷基二硫代磷酸鋅）、硫化物（如硫化烯烴、硫化妥爾油脂肪酸酯）、氯化物（如氯化石蠟）等。

油性添加劑也稱邊界潤滑添加劑，是由極性很強的分子組成，在常溫下也能吸附在金屬表面形成邊界膜。油性添加劑主要有：脂肪酸、油酸、硬脂酸等。