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一.固體潤(rùn)滑概念
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固體潤(rùn)滑材料是一類(lèi)概念上與傳統(tǒng)潤(rùn)滑材料(潤(rùn)滑油、脂)完全不同的新型潤(rùn)滑材料,利用固體粉末、薄膜或某些整體材料來(lái)減少兩承載表面間的摩擦磨損作用。在固體潤(rùn)滑過(guò)程中,固體潤(rùn)滑劑和周?chē)橘|(zhì)要與摩擦表面發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)生成固體潤(rùn)滑膜,降低磨擦磨損。與傳統(tǒng)潤(rùn)滑材料在摩擦界面上形成某種形式的流體或半流體膜而起到有效的潤(rùn)滑作用相對(duì)應(yīng),固體潤(rùn)滑材料則主要是依靠材料本身或其轉(zhuǎn)移膜的低剪切特性而具有優(yōu)良的抗磨和減磨的作用。通常固體潤(rùn)滑材料是以粉末、薄膜、涂敷層或整體材料的形式使用。ffice
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作為一類(lèi)新型潤(rùn)滑材料,固體潤(rùn)滑材料在性能上極大地突破了傳統(tǒng)材料的使用極限,這就為解決現(xiàn)代軍工高技術(shù)機(jī)械急需解決的超低溫、超高真空、強(qiáng)輻射、高速高負(fù)載、特殊介質(zhì)等典型特殊工況條件下的摩擦磨損問(wèn)題提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持,同時(shí)也為提高軍工機(jī)械的穩(wěn)定性和可靠性奠定了重要的基礎(chǔ)。
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# O! R% S% g# |/ L, I2 ? M比爾安達(dá)WS2干膜潤(rùn)滑技術(shù)來(lái)源于美國(guó)NASA使用的航空干膜技術(shù),在固體潤(rùn)滑領(lǐng)域具有突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
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二.固體潤(rùn)劑的基本性能
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(1)與基材表面能牢固地附著,有保護(hù)表面功能
+ }# [ v8 }4 t: m# y' k(2)抗剪強(qiáng)度較低 這樣才能使摩擦副的摩擦系數(shù)小,功率損耗低,溫度上升小。而且其抗剪強(qiáng)度應(yīng)在寬溫度范圍內(nèi)不發(fā)生變化,使其應(yīng)用領(lǐng)域較廣。
(3)穩(wěn)定性好,包括物理熱穩(wěn)定,化學(xué)熱穩(wěn)定和時(shí)效穩(wěn)定。
; o! {* X( b5 P+ Y(4)固體潤(rùn)滑劑有較高的承載能力
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下面是幾種固體潤(rùn)滑劑的使用方法:
(1)作成整體零件使用某些工程塑料
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如聚四氟乙烯等擦系數(shù)較低、成形加工性和化學(xué)穩(wěn)定性好、抗沖擊能力強(qiáng)的材料,可以制成整體零部件,若采用環(huán)璃纖維、金屬纖維、石墨纖維、硼纖維等對(duì)這些塑料增強(qiáng),綜合性能更好,使用得較多的有齒輪、軸承、導(dǎo)軌、凸輪、滾動(dòng)軸承保持架等。
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(2)作成各種覆蓋膜來(lái)使用
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通過(guò)物理方法將固體潤(rùn)滑劑施加到摩擦界面或表面,使之成為具有一定自潤(rùn)滑性能的干膜,這是較常用的方法之一。成膜的方法很多,有濺射、電泳沉積、等離子噴鍍、離子鍍、電鍍、粘結(jié)劑粘結(jié)、化學(xué)生成、擠壓、浸漬、滾涂等方法來(lái)成膜。
6 J+ L$ R. W/ V(3)制成復(fù)合或組合材料使用
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我們比較常見(jiàn)的有鑲嵌石墨、二硫化鉬(MoS2)的固體潤(rùn)滑軸承、導(dǎo)軌等。
, E+ u4 |: s6 n+ |4 d0 E(4)作為固體潤(rùn)滑粉末添加劑使用 將固體潤(rùn)滑粉末(如MoS2)以適量添加到潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂中,可提高潤(rùn)滑油脂的承載能力及改善邊辦潤(rùn)滑狀態(tài)等,如MoS2油劑、MoS2油膏等。
! w- d" Z0 y% U% t 三.精密機(jī)械中對(duì)固體潤(rùn)滑涂層的苛刻要求
8 n6 R6 Q; D7 T( V- b, ~) } 在高真空設(shè)備和激光應(yīng)用、射線幅射、絕對(duì)無(wú)塵室、高溫、低溫等條件下的機(jī)械部件,傳統(tǒng)的潤(rùn)滑技術(shù)和方法已經(jīng)不能適應(yīng)日益嚴(yán)格的環(huán)保和技術(shù)要求,只能用軟金屬或固體潤(rùn)滑劑。WS2及其固體潤(rùn)滑系列涂層以?xún)?yōu)越的技術(shù)性能、可操作性,成為最佳的技術(shù)解決方案之一。
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1.低溫機(jī)械部件的潤(rùn)滑 如液氮冷凍機(jī)中的軸承。
( t) B5 V. T+ w 2.高真空中機(jī)械部件的潤(rùn)滑 在超高真空設(shè)備中運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械部件,需用蒸發(fā)性極小的潤(rùn)滑劑。必須使用固體潤(rùn)滑材料。
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3.高溫下的機(jī)械潤(rùn)滑 一般石油系潤(rùn)滑油最高用到ffice:smarttags" />250℃,合成系潤(rùn)滑油最高用到350℃,而WS2干膜能用到650℃。
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4.過(guò)電狀態(tài)下的潤(rùn)滑 電廠的開(kāi)關(guān)、接觸開(kāi)關(guān)等帶電摩擦部件的干潤(rùn)滑,摩擦磨損易導(dǎo)致放電電流和電弧火花的影響,適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑可使離線率降低而防止電弧火花。電觸點(diǎn)的潤(rùn)滑主要有石墨或石墨復(fù)合材料,典型的案例:西門(mén)子高壓開(kāi)關(guān)觸頭系統(tǒng)的雙石墨處理工藝。
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5.潔凈條件的機(jī)械潤(rùn)滑 航天工程、原子、半導(dǎo)體、精密測(cè)量、醫(yī)療等工業(yè),需要無(wú)塵或絕對(duì)無(wú)塵室條件,特別是半導(dǎo)體元件的高密度化而要求生產(chǎn)過(guò)程的清凈度大大提高,因而要求所用潤(rùn)滑劑低蒸發(fā)低塵化,如回流焊機(jī)的潤(rùn)滑。
7 K. O; @% N% J3 |7 O6.水下機(jī)械的潤(rùn)滑 克服水中不能加油和磨損的難題。
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