细究摩擦改进剂
润滑是减少摩擦磨损的主要手段。因此润滑油脂以及其他一切润滑剂最重要的性能,就是它的润滑性。
润滑油脂的润滑性表现为:油性(Oilness)、抗磨性(Antiwear property)和极压性(Extieme Presure)。作为润滑性三种表现之一的“油性”,其实很难形容,也不大容易定性定量。就像有人说大豆油比花生油更“油”一些,但这只是对外观的一种感觉而已。笔者认为“油性”更应体现在它的粘附性和弥合性,使它所形成的油膜能较牢固地附着在金属表面,并且不易破裂;油膜一旦破损,还有自行弥合恢复的能力。因此“油性”被定义为润滑油在金属表面的吸附能力。油性添加剂加入油中,可以在金属表面形成定向吸附膜,从而改善摩擦性能。
最初,常用动植物油脂来改善油品的润滑性,因此称作油性剂。后来,发现其他一些化合物也能改善油品的润滑性。所以,现在把能减低摩擦面摩擦系数的物质统称为摩擦改进剂。
润滑油脂的主要作用就是减低摩擦系数,减少磨损。两个摩擦面之间的润滑状态可分为流体润滑、混合润滑和边界润滑。不同润滑状态下的油膜厚度和摩擦系数是不同的。流体润滑的油膜最厚,边界润滑的油膜最薄。流体润滑的摩擦系数最小,0.001-0.006,边界润滑的摩擦系数最大,可大于0.5,最理想的润滑状态是流体润滑。
当摩擦面的接触压力较低,滑动速度高且摩擦面完全被流体隔开,此时即为流体润滑状态;摩擦面之间存在一定厚度的完整的油膜,使摩擦面间的固体摩擦变为流体摩擦,其摩擦系数的大小只取决于流体粘度的大小,因此它的摩擦系数最小,润滑效果最好。绝大多数的润滑状态是出于混合润滑状态。所谓混合状态即流体润滑和边界润滑共存。在此状态下,润滑油膜的厚度与相配合之表面突出的微凸体上各点(相对于表面)的最大高度值的积分均值相似,两个金属表面比较接近,偶尔发生金属与金属的接触。为了减少金属与金属的接触,必须使两金属面分离,保持好的流体的油膜强度。此时一般需要在油品中加入摩擦改进剂。
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