固体润滑及其研究的重要性

所谓固体润滑是指“利用固体粉末、薄膜或某些整体材料来减少两承载表面之间的摩擦、磨损或其他形式的表面破坏的作用”。它是摩擦学的重要组成部分之一。固体润滑的现象很复杂,影响因素也很多,稍许改变其中某一因素就可能导致润滑效果的急剧变化。正因为如此,不少专家认为,固体润滑材料的摩擦学特性与材料的强度、硬度等固有性能不同,它是工作条件及材料的机械、物理与化学等性能的综合结果。固体润滑的研究一般包括固体润滑剂和固体润滑材料的研制,以及它们的性能评价,试验设备和测试方法,表征参数,生产经验和质量控制指标,产品规格,使用经验,润滑作用机理和失效机理,及其结构与性能的关系等方面的探索。     

固体润滑在日本的发展概况——科学院固体润滑考察组赴日考察报告

本文叙述了固体润滑在日本的发展概况。文中分“各种固体润滑材料的发展动向”、“固体润滑材料在各种条件下的应用”、“摩擦与磨损的测试技术”、“固体润滑的基础研究和应用基础研究”等四个方面作了简要的介绍。作者认为,日本当前的固体润滑的研究是侧重于利用近代技术来研究其摩擦磨损规律,以逐步掌握其结构与性能的关系;同时注意采用新工艺及发展新型固体润滑材料来解决特殊工况下的润滑问题;而且十分注意固体润滑材料的生产和推广应用。固体润滑在日本的各个方面,从军用到民用、尖端到常规、重型机械到精密仪器都起到了重要的作用。     

空间技术与固体润滑材料

在发展空间技术的同时,世界各先进工业国家的固体润滑材料的研究十分活跃,发展也相当迅速。由于固体润滑材料可在高温、高负荷、超低温、超高真空、强氧化或还原、强辐射等环境条件下有效地润滑,突破了油脂润滑的有效极限,为人造卫星、宇宙飞船、星际探测器等空间飞行器的发展所不可缺少。本文简要地叙述了空间环境中的固体润滑问题;介绍了国外有关固体润滑材料在空间飞行器的天线驱动系统、太阳电池帆板机构、滑动电接点、光学仪器驱动机构、温控机构等具体零部件上的应用情况。说明了固体润滑材料在解决空间技术中的润滑问题,以保证空间飞行器上的仪器和设备能完成必要的机械动作中的重要作用。     

固体润滑材料在我国空间技术中的应用研究

固体润滑材料在我国的发展已有二十多年的历史。从我国第一颗人造地球卫星发射开始,已经使用固体润滑材料来解决人造卫星中的有关润滑问题。本文介绍了各种固体润滑材料——干膜润滑剂、金属和非金属基自润滑材料、多组元复合镀层等在人造卫星的轴承、齿轮、天线、输送泵、绞链等机构中的应用研究。文中详细叙述了各种润滑材料在大气、真空(10~(-9)乇),超低温、特殊介质以及强辐射条件下的性能和摩擦磨损评价数据。还对各种润滑材料的制备工艺作了简要描述。     

我国固体润滑材料的发展概况

本文介绍了固体润滑材料在我国的发展历史,说明了研究固体润滑的意义。作者将固体润滑材料分为固体粉末润滑剂、固体润滑膜以及自润滑复合材料三大类,比较扼要地介绍了这些材料在我国的发展概况。     

颗粒流润滑的现状和展望

颗粒流润滑的思路是将固体材料以颗粒（粉末）状态直接导入摩擦副,使摩擦间隙充满固体颗粒,利用微小颗粒的摩擦、变形、碰撞、挤压和滑滚等微观运动,减少作相对运动两表面微凸体的直接接触,从而达到减少摩擦和保护表面的目的.总结了颗粒流润滑在航天磁悬浮备用轴承、径向轴承、制动器、磨削加工、压铸加工等工程领域中的研究和应用现状.分析和对比了已有的颗粒流润滑理论如类流体润滑理论、碰撞动理学润滑理论、离散单元和元胞自动机理论,指出摩擦间隙中颗粒流行为和颗粒接触模型是颗粒流润滑理论的关键问题.最后,从多尺度特性、非连续特性、环保等角度对颗粒流润滑在未来的进一步发展进行了展望.     

渗硫层与FeS粉末摩擦学机理的对比研究

为了改善GCr15轴承钢在脂润滑条件下的摩擦学性能,通过2种方法将FeS固体润滑材料应用于脂润滑下轴承钢材料的摩擦过程中.通过低温离子渗硫处理在轴承钢表面制取渗硫层;将FeS材料研磨成微米粉末添加到润滑脂中.在球-盘摩擦磨损试验机上对比研究了轴承钢渗硫层和使用FeS微米粉末的摩擦学性能.研究表明:在材料表面制取渗硫层和使用FeS粉末均可有效改善轴承钢在脂润滑条件下的减摩抗磨性能.在较低转速和载荷下,轴承钢表面渗硫层的摩擦磨损性能较使用FeS粉末更好,而在高速重载的工况下,轴承钢表面在使用FeS粉末时体现出更好的抗磨性能.     

创刊词

随着国民经济和科学技术的发展,具有重大实践意义的摩擦学也在其他学科的促进下取得了迅速的发展。为了适应现代科学技术中某些特殊要求,作为摩擦学中的一个重要分支的固体润滑学也受到了人们越来越多的重视。一些科学技术较为先进的国家多年来在这方面投入了大量的人力和物力,从不同的角度开展了研究,並且已经在国民经济和科学技术的实践中取得了显著的成绩,起到了不可或缺的重要作用。为了及时报导国内外固体润滑学科方面的研究动态和发展动向,交流我国固体润滑工作的经验,集思广益,提高水平,《固体润滑》(季刊)将向国内外公开发行。这是我国从事固体润滑研究和生产的科研人员、学校师生、工程技术人员和广大工人同志们的一大喜讯。     

空间技术用固体润滑的发展现状与展望

本文对固体润滑在宇宙飞行器、人造卫星、空间站及空间运载系统中的应用进行了概述,并就其在降低空间机械部件的摩擦磨损、延长使用寿命、提高材料的耐高低温性和对宇宙气体或真空及储存环境的适应性等方面的研究工作发展现状作了评述,还对其未来的发展前景作了展望,指出其研究工作很有可能朝着润滑剂专业化的方向发展,预料固体润滑剂的复合效应将在解决许多新的空间机械润滑问题上发挥有效作用。作者认为,近几十年来在空间技术用固体润滑方面取得了长足的进步,但也还有大量的问题需要研究。     

空间技术用固体润滑的发展现状与展望

本文对固体润滑在宇宙飞行器、人造卫星、空间站及空间运载系统小的应用进行了概述,并就其在降低空间机械部件的摩擦磨损、延长使用寿命、提高材料的耐高低温性和对宇宙气体或真空及储存环境的适应性等方面的研究工作发展现状作了评述,还对其未来的发展前景作了展望,指出其研究工作很有可能朝着润滑剂专业化的方向发展,预科固体润滑剂的复合效应将在解决许多新的空间机械润滑问题上发挥有效作用。作者认为,近几十年来在空间技术用固体润滑方面取得了长足的进步,但也还有大量的问题需要研究。     

国内润滑材料和摩擦化学的研究

作者阐明了润滑材料和摩擦化学两个方面近年来在我国润滑学科中的应用研究和基础研究的发展概况。润滑材料的研究十分活跃,很多研究成果分别解决了我国宇航、机械、运输和机械加工中的许多润滑难题,经济效益十分显著。近几年来,国内摩擦化学的研究主要在摩擦作用下润滑剂与摩擦表面之间的相互作用、润滑材料的结构与性能的关系、界面与胶体作用的研究,环境气氛对摩擦与润滑表面的影响,以及新的研究方法的利用和发展等五个方面取得了重大进展。对于我国今后应如何开展润滑材料的研究,作者也阐述了一些设想。     

摩擦聚合膜的研究概况

本文对摩擦聚合膜的发展历史作了简略回顾,介绍了近年来摩擦聚合膜方面的主要研究工作。讨论了几种摩擦聚合膜形成的理论及其对抗摩和抗擦伤作用的解释。最后,作者展望了摩擦聚合膜今后的工作,并从润滑机理的角度提出:摩擦聚合膜可以被认为是一种特殊的固体润滑材料。深入进行摩擦聚合膜的研究和应用,必将取得较大的效益。     

聚四氟乙烯织物-树脂基复合材料的研制

本文介绍了聚四氟乙烯织物-树脂基复合材料的研制工艺、结构特性、摩擦磨损及机械性能。它的结构特性为表面层起自润滑和抗磨损作用,基体材料起支承负荷的作用,充分发挥了材料各自的性能。由摩擦磨损和机械性能表明它是一种优良的固体润滑材料。     

摩擦学研究中的固体表面

本文叙述了从表面科学的角度研究摩擦学的发展概况。着重从相对运动相互接触的固体表面的轮廓、化学组成、结构、表面热力学性质以及表面膜的形成对摩擦、磨损与润滑的影响之研究,阐明固体表面性能的研究在摩擦学研究中的重要性。作者认为,利用表面科学仪器研究摩擦磨损的微观过程和研究相对运动表面的化学物理变化对于揭示摩擦学现象的本质,指导润滑材料的研制和应用,以及控制摩擦磨损都会起到重要的作用。所以,在摩擦学研究中表面现象是一个值得重视的研究领域。     

温成形摩擦界面粉末润滑层宏微观特性的试验研究

温成形时加入润滑剂,可提高产品质量,降低变形力,延长模具的使用寿命.不同温度下润滑剂的性能不同,也影响加工界面的摩擦特性.通过将松散的石墨粉导入到面接触摩擦副间隙中,可以在轴向载荷和剪切力作用下形成减摩性能良好的粉末层,实现高温和高压成形过程的良好润滑.采用多功能摩擦磨损试验机研究温度对温成形粉末润滑界面的影响,对粉末润滑润滑的摩擦副表面进行电子显微镜观察、三维轮廓分析、能谱分析、元素含量分析及拉曼分析,获得温度影响温成形摩擦特性的现象和机理.结果表明:温度对温成形中粉末润滑界面的摩擦特性有很大影响,不同温度下摩擦系数发生改变,而粉末润滑层的平整性、完整性以及石墨有序化程度也随温度改变,而这些因素都是温度改变粉末润滑效果的内在原因.     

高温发汗润滑膜覆盖率预测模型的研究

本文基于高温发汗自润滑材料的特征,建立了其润滑膜的覆盖率模型.利用广义W-M函数产生的粗糙表面,讨论了摩擦表面粗糙度、环境温度及材料参数等因素对发汗润滑膜覆盖率的影响.研究表明:通过降低摩擦表面粗糙度、提高基体材料孔隙率,固体润滑剂熔浸深度和环境温度可以增加摩擦表面边界润滑膜覆盖率,改善摩擦副的摩擦学性能.研究为高温发汗自润滑材料润滑控制及其摩擦副的设计提供理论依据.     

不同固体润滑下人字闸门底枢摩擦特性的销盘试验研究

人字闸门底枢长期在水下的低速重载下运行,易出现由磨损导致的故障,为此,三峡五级船闸的闸门已采用油脂和固体润滑剂混合润滑方式以减少摩擦磨损. 为了研究石墨、二硫化钼和聚四氟乙烯固体粉末对底枢摩擦副材料(45钢和锡青铜)摩擦学性能的影响,以三峡人字闸门底枢为研究对象,依据计算结果设计销/盘配对副面结构,在MMW-1A立式万能摩擦磨损试验机上开展磨损试验研究,并结合表面三维形貌测试和铁谱测试对摩擦磨损结果进行分析,结果表明:在试验条件下,聚四氟乙烯的摩擦系数最小,石墨次之,二硫化钼的摩擦系数最大;磨损量从小到大依次为石墨、聚四氟乙烯和二硫化钼;石墨润滑条件下磨损形式仅为单一的黏着磨损,二硫化钼和聚四氟乙烯润滑条件下磨损形式为黏着磨损和疲劳磨损,且石墨润滑产生的磨粒粒径要小于二硫化钼和聚四氟乙烯润滑产生的磨粒粒径,综上认为石墨是三者中性质较优的固体润滑剂. 在此基础上开展了石墨润滑下的13 h连续磨损试验,得到其摩擦系数和磨损量的变化规律,为人字闸门底枢摩擦副的固体润滑设计提供理论依据.      

Fe-Ni基高温自润滑复合材料摩擦磨损特性研究

本文中采用滑动磨损试验方法研究了以PbO和WS2为润滑组元的复合材料与440C不锈钢配副在25～600℃温度范围内的摩擦磨损特性.通过X射线衍射仪分析发现复合材料中含有铬的硫化物等高温润滑物质生成.使用扫描电镜和金相显微镜进一步分析了材料摩擦表面形貌.结果表明:在500 ～ 600℃范围内,PbWO4、CrxSx+1等各种金属化合物在摩擦表面形成了较完整的润滑膜,产生了自润滑能力,具有优良的减摩耐磨性能.润滑膜材料可向摩擦对偶表面转移,在一定程度上阻止了复合材料与440C不锈钢对摩材料的直接接触,显著降低了材料摩擦系数和磨损率,实现了高温自润滑性能.本文进一步探索了单一润滑组元润滑膜和两种润滑组元润滑膜的承载能力,发现两种固体润滑组元产生的协同润滑效应显著改善了润滑膜的润滑性能.     

粘结固体润滑膜及其应用

粘结固体润滑膜是固体润滑材料的主要类型之一，因其性能优异而获得了从民用机械到空间技术等各个方面的广泛应用，几乎可以用到工程实际中所有的摩擦部件上．近年来，我国粘结固体润滑膜的应用除在航空航天等尖端技术方面继续保持原有的优势外，其在民用机械中的应用也在逐年增多．但是，由于大多数工程技术人员目前对粘结固体润滑膜还不够了解，实际使用中尚有一定的困难．针对这种情况，并且为了推动国内粘结固体润滑膜之研究与应用的更快发展，系统地对这类固体膜的分类、性能特点、制备工艺和典型应用等进行了综合介绍与评述，指出要充分发挥粘结固体润滑膜的优势，利用其创造更大的社会效益和经济效益，就应当重视开展对这种固体润滑材料与技术的工业应用研究．     

用固体润滑剂改善汽车刮水胶条使用性能的研究

作者将含有MoS_2和石墨的不同配方的固体润滑涂料刷涂在几种国产汽车刮水胶条上,并分别于干摩擦和水润滑的两种刮刷状态下,就固体润滑剂改善刮水胶条的擦拭性能进行了试验研究,指出这是使刮水胶条降低擦拭阻力、提高刮刷效果的可行途径,同时强调配制涂料时应当选用颗粒细小而均匀的固体润滑剂粉末。