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固体润滑材料

固体润滑材料是利用固体粉末、薄膜或某些整体材料来减少两承载表面间的摩擦磨损作用的材料。在固体润滑过程中，固体润滑材料和周围介质要与摩擦表面发生物理、化学反应生成固体润滑膜，降低摩擦磨损。

1)与摩擦表面能牢固地附着，有保护表面功能固体润滑剂应具有良好的成膜能力，能与摩擦表面形成牢固的化学吸附膜或物理吸附膜，在表面附着，防止相对运动表面之间产生严重的熔焊或金属的相互转移。2)抗剪强度较低固体润滑剂具有较低的抗剪强度，这样才能使摩擦副的摩擦系数小，功率损耗低，温度上升小。而且其抗剪强度应在宽温度范围内不发生变化，使其应用领域较广。3)稳定性好，包括物理热稳定，化学热稳定和时效稳定，不产生腐蚀及其他有害的作用物理热稳定是指在没有活性物质参与下，温度改变不会引起相变或晶格的各种变化，因此不致于引起抗剪强度的变化，导致固体的摩擦性能改变。

固体润滑材料常用材料1)二硫化钼(1)低摩擦特性。(2)高承载能力。(3)良好的热稳定性(4)强的化学稳定性(5)抗辐照性(6)耐高真空性能2)石墨石墨在摩擦状态下，能沿着晶体层间滑移，并沿着摩擦方向定向。石墨与钢、铬和橡胶等的表面有良好的粘附能力，因此，钻井液清洁器，在一般条件下，石墨是一种优良的润滑剂。但是，当吸附膜解吸后，石墨的摩擦磨损性能会变坏。所以，一般倾向于在氧化的钢或铜的表面上以石墨作润滑剂。3)氟化石墨与石墨或二硫化钼相比，它的耐磨性好，这是由于氟碳键的结合能较强所致。层与层之间的距离比石墨大得多，因此更容易在层间发生剪切。由于氟的引入，鹤壁钻井液，使它在高温、高速、高负荷条件下的性能优于石墨或二硫化钼，改善了石墨在没有水气条件下的润滑性能。

4)氮化硼氮化硼是一种新型陶瓷材料，高温、高压下可烧结而成。氮化硼的密度为2．27g/cm3，熔点为3100～3300℃；莫氏硬度为2；在空气中摩擦系数为0．2，而在真空中为0．3；在空气中热安定性为700°C，而在真空中为1587°C．它耐腐蚀，电绝缘性很好，比电阻大于10-6Ω．cm；压缩强度为170MPa；在c轴方向上的热膨胀系数为41×10-6/℃而在d轴方向上为－2．3×10-6；在氧化气氛下高使用温度为900℃，而在非活性还原气氛下可达2800℃，但在常温下润滑性能较差，钻井液离心机，故常与氟化石墨、石墨与二硫化钼混合用作高温润滑剂，将氮化硼粉末分散在油中或水中可以作为拉丝或压制成形的润滑剂，也可用作高温炉滑动零件的润滑剂，氮化硼的烧结体可用作具有自润滑性能的轴承、滑动零件的材料。5)氮化硅氮化硅属于六方晶系，是一种陶瓷材料，钻井液性能，不具备石墨那样的层状构造，也没有氧化铅那样的塑性流动性，由于粒子硬度高，所以在粉末状态不具有润滑性。但其成形体表面经过适当精加工，由于与其接触的微凸体点数减少可呈现出低摩擦系数。据研究结果称，表面精加工至0．05～0．025μm时，摩擦系数可达0．01．氮化硅的而磨性因环境气氛、负荷、速度等条件及表面粗糙度不同而变化。在干摩擦条件下耐磨性良好。

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