摩擦学基础 Microsoft PowerPoint 演示文稿

1、 第二部分第二部分 摩擦学基础摩擦学基础 摩擦的定义及类型摩擦的定义及类型 两个相互接触的物体在外力的作用下发两个相互接触的物体在外力的作用下发 生相对运动或具有相对运动趋势时，在接触生相对运动或具有相对运动趋势时，在接触 面间产生切向的运动阻力，叫摩擦力，这种面间产生切向的运动阻力，叫摩擦力，这种 现象叫摩擦。现象叫摩擦。 按摩擦副的运动形式分为：滑动摩擦、按摩擦副的运动形式分为：滑动摩擦、 滚动摩擦、旋转摩擦和复合摩擦。滚动摩擦、旋转摩擦和复合摩擦。 按摩擦副表面的润滑状态分为：干摩擦、按摩擦副表面的润滑状态分为：干摩擦、 边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦。边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦。 磨损

2、过程磨损过程 磨损是指摩擦副的对偶表面相对运磨损是指摩擦副的对偶表面相对运 动时工作表面物质不断损失或产生残余变动时工作表面物质不断损失或产生残余变 形的现象。磨损过程是因对偶表面间的机形的现象。磨损过程是因对偶表面间的机 械、化学与热作用而产生。运动副的磨损械、化学与热作用而产生。运动副的磨损 过程可分为：跑合阶段、稳定磨损阶段和过程可分为：跑合阶段、稳定磨损阶段和 剧烈磨损阶段。剧烈磨损阶段。 磨粒磨损磨粒磨损 磨粒磨损是接触表面作相对运动时由外界磨粒磨损是接触表面作相对运动时由外界 硬颗粒或对磨表面上硬的微凸体，在摩擦过程硬颗粒或对磨表面上硬的微凸体，在摩擦过程 中引起的表面擦伤和表面材

3、料脱落的现象。磨中引起的表面擦伤和表面材料脱落的现象。磨 粒磨损是最常见的磨损现象。据统计，在生产粒磨损是最常见的磨损现象。据统计，在生产 中因磨粒磨损所造成的损失约占磨损总数的一中因磨粒磨损所造成的损失约占磨损总数的一 半左右。半左右。 一般说来，磨粒磨损有三体磨粒磨损和两位一般说来，磨粒磨损有三体磨粒磨损和两位 磨粒磨损两种形式。磨粒磨损可以归纳为以下磨粒磨损两种形式。磨粒磨损可以归纳为以下 三种磨损机理：微观切削、挤压剥落和疲劳破三种磨损机理：微观切削、挤压剥落和疲劳破 坏。坏。 磨磨 粒粒 磨磨 损损 机机 理理 和和 磨磨 损损 颗颗 粒粒 磨 料 磨 损 类 型 粘着磨损粘着磨损

4、粘着磨损是接触表面相对运动时，由于粘着粘着磨损是接触表面相对运动时，由于粘着 效应所形成的粘着结点发生剪切断裂，被剪切效应所形成的粘着结点发生剪切断裂，被剪切 的材料或脱落成磨屑，或由一个表面转移到另的材料或脱落成磨屑，或由一个表面转移到另 一个表面而造成的一种磨损。一个表面而造成的一种磨损。 粘着磨损是一种常见的磨损形式，它的发生粘着磨损是一种常见的磨损形式，它的发生 与发展十分迅速，容易使机器发生突然事故，与发展十分迅速，容易使机器发生突然事故， 造成巨大损失。造成巨大损失。 根据粘着结点的强度和破坏位置的不同，粘根据粘着结点的强度和破坏位置的不同，粘 着磨损有以下几种形式：涂抹、擦伤、胶

5、合、着磨损有以下几种形式：涂抹、擦伤、胶合、 卡咬。卡咬。 粘 着 磨 损 机 理、 磨 损 颗 粒 和 磨 损 零 件 粘着磨损粘着磨损 表面疲劳磨损表面疲劳磨损 表面疲劳磨损，有时称为疲劳磨损。可以表面疲劳磨损，有时称为疲劳磨损。可以 定义为定义为“当两个接触体相对滚动或滑动时，在当两个接触体相对滚动或滑动时，在 接触区形成的循环应力超过材料的疲劳强度的接触区形成的循环应力超过材料的疲劳强度的 情况下，在表面层将引发裂纹，并逐步扩展，情况下，在表面层将引发裂纹，并逐步扩展， 最后使裂纹以上的材料断裂剥落下来的磨损过最后使裂纹以上的材料断裂剥落下来的磨损过 程程”。既然它是一个疲劳过程，那么

6、表面疲劳。既然它是一个疲劳过程，那么表面疲劳 磨损，按裂纹萌生点不同可分为表层萌生与表磨损，按裂纹萌生点不同可分为表层萌生与表 面萌生疲劳磨损；按磨屑和疲劳坑的形状不同面萌生疲劳磨损；按磨屑和疲劳坑的形状不同 可分为鳞剥和点蚀两类。可分为鳞剥和点蚀两类。 疲 劳 磨 损 机 理、 磨 损 颗 粒 和 磨 损 零 件 腐蚀磨损腐蚀磨损 在气体或液体的腐蚀环境中进行摩擦，在气体或液体的腐蚀环境中进行摩擦， 摩擦表面与周围介质发生化学或电化学反摩擦表面与周围介质发生化学或电化学反 应而生成反应物，这些反应物继续摩擦就应而生成反应物，这些反应物继续摩擦就 会剥落，这个过程反复进行所造成的表面会剥落，这

7、个过程反复进行所造成的表面 损伤，称为腐蚀磨损。因此，腐蚀磨损必损伤，称为腐蚀磨损。因此，腐蚀磨损必 须兼有腐蚀和摩擦。常见的有氧化磨损和须兼有腐蚀和摩擦。常见的有氧化磨损和 特殊介质腐蚀磨损。特殊介质腐蚀磨损。 锈 蚀 颗 粒 和 腐 蚀 磨 粒 设备磨损提示： （1）影响设备磨损的因素众多，要具体分析； （2）设备磨损是个渐进过程，短时难以察觉 ；（3）通过合理 润滑降低磨损速率可带来长期经济效益，不会立竿见影。 影响磨损的因素影响磨损的因素 v 润滑；润滑； v 材料；材料； v 表面加工质量；表面加工质量； v 机件的工作条件：载荷、速度、温度、机件的工作条件：载荷、速度、温度、 湿度

8、及周围环境、机件运动副的结构特点湿度及周围环境、机件运动副的结构特点 及运动性质。及运动性质。 第三部分第三部分 润滑与润滑材料润滑与润滑材料 1、润滑、润滑 润滑的作用润滑的作用 降低摩擦系数、减少磨损、降低温度、防降低摩擦系数、减少磨损、降低温度、防 止腐蚀、保护金属表面、清洁冲洗和密封。止腐蚀、保护金属表面、清洁冲洗和密封。 润滑的类型润滑的类型 按润滑剂的物质形态可分为：气体润滑、按润滑剂的物质形态可分为：气体润滑、 流体润滑、半固体润滑和固体润滑。流体润滑、半固体润滑和固体润滑。 根据润滑膜的形成机理和特征可分为以下根据润滑膜的形成机理和特征可分为以下 五种：流体动压润滑、弹性流体动

9、压润滑、流五种：流体动压润滑、弹性流体动压润滑、流 体静压润滑、边界润滑和干摩擦状态。体静压润滑、边界润滑和干摩擦状态。 边界润滑边界润滑流体润滑流体润滑 润滑形式润滑形式 滑动轴承流体动压润滑滑动轴承流体动压润滑 流体动压润滑流体动压润滑 弹性流体动压润滑弹性流体动压润滑 当滚动轴承、齿轮、凸轮等高副接当滚动轴承、齿轮、凸轮等高副接 触时，实际承载面积极窄小，使得接触区触时，实际承载面积极窄小，使得接触区 内产生高达几千内产生高达几千MPaMPa的压力，导致较大的的压力，导致较大的 弹性变形。由于接触压力极高，润滑油粘弹性变形。由于接触压力极高，润滑油粘 度由于粘压效应会增加许多倍，因此弹性

10、度由于粘压效应会增加许多倍，因此弹性 流体动压润滑就是考虑了摩擦副接触面的流体动压润滑就是考虑了摩擦副接触面的 弹性变形和润滑油的粘压特性弹性变形和润滑油的粘压特性。 弹性流体动压润滑弹性流体动压润滑 流体静压润滑流体静压润滑 流体静压润滑是指利用外部的流体压力源流体静压润滑是指利用外部的流体压力源 （如供油装置），将具有一定压力的流体润滑（如供油装置），将具有一定压力的流体润滑 剂输送到支承的油腔内，形成具有足够静压力剂输送到支承的油腔内，形成具有足够静压力 的流体润滑膜来承受载荷，并将表面分隔开这的流体润滑膜来承受载荷，并将表面分隔开这 样一种润滑状态。它的主要优点：起动摩擦阻样一种润滑状

11、态。它的主要优点：起动摩擦阻 力小；使用寿命长；抗振性能好；运动精度高；力小；使用寿命长；抗振性能好；运动精度高； 可适应较广的速度范围。但需要专用的流体压可适应较广的速度范围。但需要专用的流体压 力源。流体静压润滑系统按供油方式可分为：力源。流体静压润滑系统按供油方式可分为： 定压供油系统和定量供油系统。定压供油系统和定量供油系统。 边界润滑边界润滑 在不满足流体润滑的条件下，将润滑油加入到摩擦在不满足流体润滑的条件下，将润滑油加入到摩擦 副表面所形成的表面膜也具有降低摩擦和减少磨损的作副表面所形成的表面膜也具有降低摩擦和减少磨损的作 用，广义而言，这种润滑状态被统称为边界润滑状态。用，广义

12、而言，这种润滑状态被统称为边界润滑状态。 边界润滑是介于流体动力润滑和固体摩擦之间的一种润边界润滑是介于流体动力润滑和固体摩擦之间的一种润 滑状态，是一种润滑膜很薄的很不完整、摩擦表面有部滑状态，是一种润滑膜很薄的很不完整、摩擦表面有部 分固体接触的润滑状态。分固体接触的润滑状态。 在边界润滑条件下，润滑油的粘度对其润滑效果影在边界润滑条件下，润滑油的粘度对其润滑效果影 响很小。此时起决定作用的是润滑油（尤其是润滑油中响很小。此时起决定作用的是润滑油（尤其是润滑油中 的添加剂）和摩擦副材料的物理化学性质，以及彼比相的添加剂）和摩擦副材料的物理化学性质，以及彼比相 互作用形成的边界润滑膜的性质。

13、边界润滑膜通常是通互作用形成的边界润滑膜的性质。边界润滑膜通常是通 过物理吸附、化学吸附和化学反应的方式形成的。过物理吸附、化学吸附和化学反应的方式形成的。 物理吸附膜物理吸附膜 化化 学学 吸吸 附附 膜膜 化学反应膜化学反应膜 典型零件的油膜厚度典型零件的油膜厚度 滚动轴承 0.13m 齿轮 0.11m 发动机滑动轴承 0.550m 其它滑动轴承 0.5100m 头发直径： 7580m；肉眼可见的最小尺寸：40m 润滑材料类型润滑材料类型 基础油分类基础油分类 分类S，%饱和烃，%粘度指数 0.03或9080120 0.039080120 0.0390120 聚烯烃（PAO） (合成油技术

14、) 类以外的其他基础油(有机脂、聚醚、烷基苯、甲基硅油、GTL等) 聚内烯烃（PIO） （欧洲） 项 目 很高粘度指数 120VI140 高粘度指数 90VI120 中粘度指数 40VI90 低粘度指数 40 通用基础油VHVIHVIMVILVI 低凝基础油VHVI WHVI WMVI W 深度精制基础 油 VHVI SHVI SMVI S 项 目 很高粘度指数 120VI140 高粘度指数 90VI120 中粘度指数 40VI90 低粘度指数 VI40 通用加氢基础油VHVI HHVI HMVI HLVI H 低凝加氢基础油VHVIW HHVIW HMVIW H 美国石油学会（API）基础油

15、分类 溶剂精制基础油的分类 加氢基础油的分类 润滑油的添加剂润滑油的添加剂 根据所起作用可以分为两大类：一类改善润滑根据所起作用可以分为两大类：一类改善润滑 油物理性能的油物理性能的, ,一类改善润滑油化学性能的。一类改善润滑油化学性能的。 清净分散剂；清净分散剂； 抗氧抗腐剂；抗氧抗腐剂； 金属钝化剂；金属钝化剂； 极压抗磨剂；极压抗磨剂； 防锈剂；防锈剂； 粘度指数改进剂；粘度指数改进剂； 降凝剂；降凝剂； 抗泡沫剂；抗泡沫剂； 抗乳化剂。抗乳化剂。 无无 磷磷 氯氯 硫硫 合成润滑油合成润滑油 合成润滑油是采用有机合成方法制合成润滑油是采用有机合成方法制 备的。它与矿物油相比，具有以下特

16、性：备的。它与矿物油相比，具有以下特性： 优良的耐高温性能和热氧化稳定性；优良的耐高温性能和热氧化稳定性； 优良的粘温性能和低温性能；优良的粘温性能和低温性能； 优良的化学稳定性；优良的化学稳定性； 良好的润滑性和较低的挥发性。良好的润滑性和较低的挥发性。 v 理化性能指标：理化性能指标： 外观、色度、密度、粘度、粘度指数、闪点、凝外观、色度、密度、粘度、粘度指数、闪点、凝 点和倾点、水分、机械杂质、残碳、灰分、水溶性酸点和倾点、水分、机械杂质、残碳、灰分、水溶性酸 碱、酸碱值和中和值、氧化安定性、热安定性、油性碱、酸碱值和中和值、氧化安定性、热安定性、油性 和极压性、腐蚀和锈蚀、空气释放性、

17、泡沫特性、抗和极压性、腐蚀和锈蚀、空气释放性、泡沫特性、抗 乳化性、水解安定性、蒸发损失、馏程、苯胺点、橡乳化性、水解安定性、蒸发损失、馏程、苯胺点、橡 胶适应性、剪切安定性等。胶适应性、剪切安定性等。 润滑油的主要质量指标润滑油的主要质量指标 v 摩擦磨损性能：摩擦磨损性能： 润滑油在评定了理化性能之后，一般应进行某些模拟润滑油在评定了理化性能之后，一般应进行某些模拟 台架试验，包括一些发动机试验，通过之后方能投入台架试验，包括一些发动机试验，通过之后方能投入 使用。具有极压抗磨性能的油品都要评定其极压抗磨使用。具有极压抗磨性能的油品都要评定其极压抗磨 性能。常用的试验机有四球试验机、梯姆肯

18、环块试验性能。常用的试验机有四球试验机、梯姆肯环块试验 机、机、FZG齿轮试验机、法莱克斯试验机等，都用于评齿轮试验机、法莱克斯试验机等，都用于评 定油品的耐极压负荷的能力或抗磨损性能。定油品的耐极压负荷的能力或抗磨损性能。 润滑油的主要质量指标润滑油的主要质量指标 工业润滑油分类标准：GB/T7631.1（按应用场合）： (等效:ISO6743/0-1981) 组别组别应用场合应用场合组别组别应用场合应用场合 A B C D E F G H M 全损耗系统全损耗系统 脱模脱模 工业齿轮工业齿轮 压缩机（含冷冻机和真压缩机（含冷冻机和真 空泵）空泵） 内燃机内燃机 主轴、轴承和离合器主轴、轴承

19、和离合器 导轨导轨 液压系统液压系统 金属加工金属加工 N P Q R T U X Y Z S 电器绝缘电器绝缘 风动工具风动工具 热传导热传导 暂时保护防腐蚀暂时保护防腐蚀 汽轮机汽轮机 热处理热处理 用润滑脂的场合用润滑脂的场合 其它应用场合其它应用场合 蒸汽汽缸蒸汽汽缸 特殊润滑剂应用场合特殊润滑剂应用场合 工业润滑油粘度等级GB/T3141-94 (等效：ISO3448-1992) ISO 粘度等级 中间点运动粘度（40） mm2/s 运动粘度范围（40） mm2/s 最小最大 2 3 5 7 10 15 22 32 46 68 100 150 2.2 3.2 4.6 6.8 10 1

20、5 22 32 46 68 100 150 1.98 2.88 4.14 6.12 9.00 13.5 19.8 28.8 41.4 61.2 90.0 135 2.42 3.52 5.06 7.48 11.0 16.5 24.2 35.2 50.6 74.8 110 165 品种数字 类 ISO 粘度等级 中间点运动粘度（40） mm2/s 运动粘度范围（40） mm2/s 最小最大 220 320 460 680 1000 1500 2200 3200 220 320 460 680 1000 1500 2200 3200 198 288 414 612 900 1350 1980 288

21、0 242 352 506 748 1100 1650 2420 3520 以上表格中的粘度等级分类标准不适用于内燃机油和车辆齿轮油。 润滑油产品的名称的一般形式： 例：LAN 32 粘度对照表粘度对照表 基于95 VI单级润滑油的粘度。 ISO级别适用于摄氏40 C时。 AGMA级别适用于华氏 100 F时。 SAE 75W、80W、85W和5及10W 适用于低温（低于 17 F= 0 C)。 100 F和210 F的相应粘度在表中列出。 SAE90到250及20到50适用于 210 F (100 C)。 润滑脂由润滑脂由 80-90 %的润滑油的润滑油 10-20%的增稠剂的增稠剂 5%的

22、添加剂的添加剂 构成构成 可以把增稠剂可以把增稠剂 想象成吸取润滑油想象成吸取润滑油 的海绵的海绵 润滑脂 润滑脂润滑脂 润滑脂是一种油膏状的润滑剂，在常温、常压下呈半固态油性软膏状。润滑润滑脂是一种油膏状的润滑剂，在常温、常压下呈半固态油性软膏状。润滑 脂是除润滑油外的另一类应用范围很广的重要润滑剂，广泛用于汽车、坦克、脂是除润滑油外的另一类应用范围很广的重要润滑剂，广泛用于汽车、坦克、 舰船、飞机以及其他机械，其组成与润滑油大不相同。舰船、飞机以及其他机械，其组成与润滑油大不相同。 润滑脂具有液态润滑油所没有的很多特性，例如：润滑脂具有液态润滑油所没有的很多特性，例如： 耐压性强。润滑脂在

23、金属表面上的附着能力很强，它能在润滑油无法润耐压性强。润滑脂在金属表面上的附着能力很强，它能在润滑油无法润 滑的部位形成牢同的润滑膜，并承受很大压力。滑的部位形成牢同的润滑膜，并承受很大压力。 缓冲性能好。润滑脂用于做往复运动的机械中在很大冲击力和震动时能缓冲性能好。润滑脂用于做往复运动的机械中在很大冲击力和震动时能 起缓冲作用，减弱或消除机械的震动，保证必要的润滑。起缓冲作用，减弱或消除机械的震动，保证必要的润滑。 不易流失。由于润滑脂能用于垂直表面或不密封的摩擦部位，能保持足不易流失。由于润滑脂能用于垂直表面或不密封的摩擦部位，能保持足 够的厚度，即使在离心力的作用下，也不至于流失，所以能

24、保证可靠的润滑。够的厚度，即使在离心力的作用下，也不至于流失，所以能保证可靠的润滑。 密封性能和防护性能好。润滑脂的密封性能优于润滑油，它可以防止水密封性能和防护性能好。润滑脂的密封性能优于润滑油，它可以防止水 分、灰尘、杂质和腐蚀性物质进入摩擦表面，保持摩擦表面清洁，防止其被分、灰尘、杂质和腐蚀性物质进入摩擦表面，保持摩擦表面清洁，防止其被 锈蚀。锈蚀。 粘温性能好。润滑脂的粘度受温度变化的影响比润滑油小，这是润滑脂粘温性能好。润滑脂的粘度受温度变化的影响比润滑油小，这是润滑脂 特有的优良性能，因而适用于运动速度和温度变化幅度较大情况下的润滑。特有的优良性能，因而适用于运动速度和温度变化幅度

25、较大情况下的润滑。 特点 润滑脂虽具有很多优点，但它并不能完全取代液润滑脂虽具有很多优点，但它并不能完全取代液 态的润滑油。态的润滑油。 由于润滑脂没有流动性，导热系数很小，因而不由于润滑脂没有流动性，导热系数很小，因而不 能进行循环润滑；能进行循环润滑； 它没有冷却和清洗作用；它没有冷却和清洗作用； 它的摩擦阻力较润滑油大，影响机械的效率；它的摩擦阻力较润滑油大，影响机械的效率； 润滑脂的抗氧化安定性不如润滑油；润滑脂的抗氧化安定性不如润滑油； 润滑脂更换时比较麻烦，常需停机或拆卸机件，润滑脂更换时比较麻烦，常需停机或拆卸机件， 影响工作。影响工作。 因此，润滑脂的使用范围受到一定的限制。因

26、此，润滑脂的使用范围受到一定的限制。 润滑脂适用于下列工作条件下机械的润滑：润滑脂适用于下列工作条件下机械的润滑： (1)因结构或工作条件限制而不能使用润滑油润滑的机械因结构或工作条件限制而不能使用润滑油润滑的机械 设备或部位。例如，在负荷大、转速慢、温度高的条件下设备或部位。例如，在负荷大、转速慢、温度高的条件下 工作的轴承，在大压力和离心力作用下，润滑油难以保证工作的轴承，在大压力和离心力作用下，润滑油难以保证 必要的润滑，用润滑脂可以达到保证润滑的目的。又如某必要的润滑，用润滑脂可以达到保证润滑的目的。又如某 些不能及时有规律地向摩擦部位加油的设备或开放式润滑些不能及时有规律地向摩擦部位

27、加油的设备或开放式润滑 的部件，都可采用润滑脂。的部件，都可采用润滑脂。 (2)工作环境潮湿、水和灰尘较多、难以密封的机械；工作环境潮湿、水和灰尘较多、难以密封的机械； 同酸性或其他腐蚀性气体接触的机械。同酸性或其他腐蚀性气体接触的机械。 (3)时开、时停的间歇式工作或转速经常变化的机械。时开、时停的间歇式工作或转速经常变化的机械。 由于不同转速要求不同粘度的润滑剂，润滑油难以在这种由于不同转速要求不同粘度的润滑剂，润滑油难以在这种 情况下形成良好的润滑油膜，而润滑脂却具有这种性能。情况下形成良好的润滑油膜，而润滑脂却具有这种性能。 (4)长期运转，不便于经常添加或更换润滑剂的摩擦部长期运转，

28、不便于经常添加或更换润滑剂的摩擦部 位，如密封的滚珠轴承、高速电机、自动装置、远距离遥位，如密封的滚珠轴承、高速电机、自动装置、远距离遥 控仪器等。润滑脂可以不流失地长期使用。控仪器等。润滑脂可以不流失地长期使用。 润滑脂的组成润滑脂的组成 润滑脂的特性是由它的特殊结构所决定的。现以皂基润滑脂为例，说润滑脂的特性是由它的特殊结构所决定的。现以皂基润滑脂为例，说 明它的结构特点。明它的结构特点。 一、润滑脂的结构特点一、润滑脂的结构特点 皂基润滑脂是用脂肪酸金属皂类皂基润滑脂是用脂肪酸金属皂类(稠化剂稠化剂)稠化润滑油而成的。稠化稠化润滑油而成的。稠化 剂与润滑油形成一个分散体系，稠化剂是分散相

29、，润滑油是分散介质。剂与润滑油形成一个分散体系，稠化剂是分散相，润滑油是分散介质。 皂分子聚结成皂纤维或皂胶团，皂纤维互相吸引、交织连接形成一个皂分子聚结成皂纤维或皂胶团，皂纤维互相吸引、交织连接形成一个 三维空间的网状结构骨架，润滑油部分被吸附在纤维表面，部分渗入三维空间的网状结构骨架，润滑油部分被吸附在纤维表面，部分渗入 皂纤维，使其膨化，大部分润滑油被包围在结构骨架中，失去流动性，皂纤维，使其膨化，大部分润滑油被包围在结构骨架中，失去流动性， 成为半固态软膏。成为半固态软膏。 皂纤维是由皂分子相互吸引聚结而成的。皂分子有一个极性端皂纤维是由皂分子相互吸引聚结而成的。皂分子有一个极性端(即

30、即 羧基端羧基端)和一个非极性端和一个非极性端(烃基端烃基端)。分子的极性端彼此吸引连成皂纤维，。分子的极性端彼此吸引连成皂纤维， 带烃基的非极性端朝向纤维外侧表面，具有亲油性，吸引润滑油分子，带烃基的非极性端朝向纤维外侧表面，具有亲油性，吸引润滑油分子， 由此形成均匀的软膏状物质。由此形成均匀的软膏状物质。 皂纤维愈长、愈细，它的稠化能力愈强。一般皂纤维长度为皂纤维愈长、愈细，它的稠化能力愈强。一般皂纤维长度为0.1 100 m以上，其他类型稠化剂纤维较短。以上，其他类型稠化剂纤维较短。 润滑脂的组成润滑脂的组成 二、润滑脂的组成二、润滑脂的组成 润滑脂由润滑油、稠化剂、稳定剂和添加剂组成，

31、它们的作用、类型润滑脂由润滑油、稠化剂、稳定剂和添加剂组成，它们的作用、类型 如下：如下： 1润滑油润滑油 润滑油是润滑脂的主要组成部分，其含量约为润滑脂的润滑油是润滑脂的主要组成部分，其含量约为润滑脂的8090 (质量分数质量分数)。润滑油的性质直接影响润滑脂的润滑性能。润滑油的性质直接影响润滑脂的润滑性能。 润滑油的粘度对润滑脂的软硬程度润滑油的粘度对润滑脂的软硬程度(稠度稠度)有较大影响。粘度过太，有较大影响。粘度过太， 稠化剂在润滑油中扩散慢，使润滑脂稠度变小，容易析出润滑油。稠化剂在润滑油中扩散慢，使润滑脂稠度变小，容易析出润滑油。 润滑油的馏分组成过轻，会使润滑脂过分容易蒸发。润滑

32、油的馏分组成过轻，会使润滑脂过分容易蒸发。 粘度和凝点影响润滑脂的低温性能。粘度和凝点影响润滑脂的低温性能。 它的粘温性能对于润滑脂的高、低温使用范围和安定性均有影响。它的粘温性能对于润滑脂的高、低温使用范围和安定性均有影响。 对润滑油的主要要求是粘度、热氧化安定性和蒸发性能等。对润滑油的主要要求是粘度、热氧化安定性和蒸发性能等。 润滑脂中所用润滑油分矿物油和合成油润滑脂中所用润滑油分矿物油和合成油2类。类。 润滑脂的组成润滑脂的组成 2稠化剂稠化剂 润滑脂中稠化剂的含量约占润滑脂中稠化剂的含量约占1030(质量分数质量分数)。其作用是稠化润滑油，。其作用是稠化润滑油， 使其成为润滑脂。稠化剂

33、本身也具有润滑和抗压作用。使其成为润滑脂。稠化剂本身也具有润滑和抗压作用。 润滑脂的稠化剂有脂肪酸金属皂类和非皂类稠化剂润滑脂的稠化剂有脂肪酸金属皂类和非皂类稠化剂2大类。大类。 工业用脂肪酸皂类稠化剂有钠皂、钙皂、锂皂、铅皂、钡皂等，它们是工业用脂肪酸皂类稠化剂有钠皂、钙皂、锂皂、铅皂、钡皂等，它们是 由动植物油脂与相应的碱由动植物油脂与相应的碱(如氢氧化钠、氢氧化钙等如氢氧化钠、氢氧化钙等)反应得到的。由这些皂反应得到的。由这些皂 类稠化剂制成的润滑脂分别称为钠基润滑脂、钙基润滑脂等。类稠化剂制成的润滑脂分别称为钠基润滑脂、钙基润滑脂等。 非皂基稠化剂包括烃基稠化剂、有机稠化剂和无机稠化剂

34、非皂基稠化剂包括烃基稠化剂、有机稠化剂和无机稠化剂3类。烃基稠类。烃基稠 化剂主要是石蜡和地蜡，本身熔点很低，由其稠化得到的烃基润滑脂即常见化剂主要是石蜡和地蜡，本身熔点很低，由其稠化得到的烃基润滑脂即常见 的凡士林，多用作防护性润滑脂。有机稠化剂有酞青铜颜料、有机脲，有机的凡士林，多用作防护性润滑脂。有机稠化剂有酞青铜颜料、有机脲，有机 氟等，多用于制备合成润滑脂。无机稠化剂常用的有表面改性的膨润土、硅氟等，多用于制备合成润滑脂。无机稠化剂常用的有表面改性的膨润土、硅 胶、石墨、炭黑、云母等，多用于制备高温润滑脂。胶、石墨、炭黑、云母等，多用于制备高温润滑脂。 稠化剂的种类和含量，对润滑脂的

35、性质有很大影响。例如，钠基润滑脂耐稠化剂的种类和含量，对润滑脂的性质有很大影响。例如，钠基润滑脂耐 热但不耐水，钙基润滑脂耐水而不耐热，锂基润滑脂既耐水又耐热。由有机热但不耐水，钙基润滑脂耐水而不耐热，锂基润滑脂既耐水又耐热。由有机 和无机稠化剂制得的润滑脂具有高的抗热性和抗辐射性能。一般稠化剂含量和无机稠化剂制得的润滑脂具有高的抗热性和抗辐射性能。一般稠化剂含量 多的润滑脂比较硬，含量少的润滑脂较软。多的润滑脂比较硬，含量少的润滑脂较软。 润滑脂的组成润滑脂的组成 3稳定剂稳定剂 稳定剂又称为胶溶剂，是润滑脂所特有的，它可以改善润滑脂的结构性能，稳定剂又称为胶溶剂，是润滑脂所特有的，它可以改

36、善润滑脂的结构性能， 所以又称为结构改善剂。稳定剂能和皂类结合，使润滑油对脂肪酸皂类的结所以又称为结构改善剂。稳定剂能和皂类结合，使润滑油对脂肪酸皂类的结 合能力增大，从而起到使润滑油和脂肪酸皂结合稳定的作用。常用的稳定剂合能力增大，从而起到使润滑油和脂肪酸皂结合稳定的作用。常用的稳定剂 有水、甘油和低分子有机酸的盐类。不同脂肪酸皂所用的稳定剂不同，例如，有水、甘油和低分子有机酸的盐类。不同脂肪酸皂所用的稳定剂不同，例如， 钙基润滑脂的稳定剂是水，钠基润滑脂的稳定剂是甘油。如果润滑脂失去稳钙基润滑脂的稳定剂是水，钠基润滑脂的稳定剂是甘油。如果润滑脂失去稳 定剂，就会出现润滑油和稠化剂分离的现象

37、，如钠基润滑脂受热脱水，结果定剂，就会出现润滑油和稠化剂分离的现象，如钠基润滑脂受热脱水，结果 引起油皂分离，润滑脂被破坏。引起油皂分离，润滑脂被破坏。 稳定剂是一些极性化合物，由于其含有稳定剂是一些极性化合物，由于其含有OH，NH2，COOH等极性等极性 基团，所以容易吸附在皂分子的极性端之间，使皂分子排列的间隔增大，增基团，所以容易吸附在皂分子的极性端之间，使皂分子排列的间隔增大，增 加了皂分子对润滑油的吸附能力，从而增大了皂纤维的稠化能力。加了皂分子对润滑油的吸附能力，从而增大了皂纤维的稠化能力。 4添加剂添加剂 为了改善润滑脂的某些特性，同燃料和润滑油一样，可以采用加入添加剂为了改善润

38、滑脂的某些特性，同燃料和润滑油一样，可以采用加入添加剂 的方法。常用的添加剂有抗氧剂、抗磨剂、防锈剂、拉丝性增强剂等。的方法。常用的添加剂有抗氧剂、抗磨剂、防锈剂、拉丝性增强剂等。 润滑脂基础油的性能对比 基础油粘温性耐高温性 低温 流动性 氧化 安定性 润滑性抗燃性 抗辐射 性 矿物油一般一般一般一般优差一般 超精制矿物油一般良良良良优差差 聚烯烃优良优良优差差 酯类优良优良优差差 硅油优优优良优差良一般 聚二乙二醇醚差优差优良一般优 聚苯醚差优差优良一般优 氟碳油差优差优优优- 全氟醚一般良优一般良优优优- 润滑脂添加剂类型 润滑脂的添加剂润滑脂的添加剂 抗氧剂；抗氧剂； 极压抗磨剂；极压抗磨剂； 防锈剂和抗腐剂；防锈剂和抗腐剂； 防水剂；防水剂； 结构改善剂（胶溶剂）；结构改善剂（胶溶剂）； 填充剂填充剂 黏附剂。黏附剂。 皂基润滑脂 单皂基（钙、钠、锂、钡、铝等） 混合皂基（钙-钠） 复合皂基（复合钙、复合铝、复合锂） 非皂基润滑脂（无机和有机脂） 无机脂：如醇、胺 有机脂：有机脲、有机氟等 烃类润滑脂 凡士林 润滑脂分类 润滑脂按稠化剂类型分类