固体自润滑复合材料分类
固体润滑材料
固体润滑材料Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】第四章: 固体润滑二、固体润滑材料固体润滑剂的作用是以固体润滑物质（如固体粉末、薄膜及固体复合材料等）来减少作相对运动两表面的摩擦与磨损，并保护该表面，在固体润滑过程中，固体润滑剂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，降低磨擦磨损。
固体润滑剂的材料有无机化合物（石墨、二硫化钼、氮化硼等）、有机化合物（蜡、聚四氟乙烯、酚醛树脂）和金属（Pb\Sn\Zn）以及金属化合物，其中以石墨和二硫化钼应用最广。
固体润滑剂的适用范围比较广，从1000℃以上的白热高温到液体氢的深冷低温，无论在严重腐蚀气体环境中工作的化工机械，还是受到强辐射的宇宙机械，都能有效地进行润滑。
1、常见固体润滑剂的种类：①粉状润滑剂：有二硫化钼粉剂、二硫化钨粉剂、二硫化钼P型、胶体石墨粉。
②膏状润滑剂：有二硫化钼重型机床油膏、二硫化钼齿轮油润滑油膏、二硫化钼高温齿轮油膏、特种二硫化钼油膏、齿轮润滑用GM-1型成油膜膏。
2、固体润剂的基本性能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。
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。
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。
①、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。
②、化学热稳定是指在各种活性介质中温度的变化不会引起强烈的化学反应。
要求固体润滑剂物理和化学热稳定，是考虑到高温、超低温以及在化学介质中使用时性能不会发生太大变化，而时效稳定是指要求固体润滑剂长期放置不变质，以便长期使用。
涨知识固体润滑剂你了解吗？
涨知识固体润滑剂你了解吗？固体润滑剂是指用以分隔摩擦副对偶表面的一层低剪切阻力的固体材料。
对于这类材料，除了要求具有低剪切阻力外，与基底表面之间还应具备较强的键联力。
这也就是说，载荷由基底承受，而相对运动发生在固体润滑剂内。
常用的固体润滑剂有：层状固体材料（如石墨、二硫化钼、氮化硼等）、其它无机化合物（如氟化锂、氟化钙、氧化铅、硫化铅等）、软金属（如铅、铟、锡、金、银、镉等）、高分子聚合物（如尼龙、聚四氟乙烯、聚酰亚胺等）和复合材料。
一、层状固体材料层状固体具有层片状结晶结构，同一层内的原子间结合力较强，而层与层之间原子间的结合力较弱。
这种层片状晶体的叠合，意味着垂直于层片方向可以承受很大的压力，而沿层片方向只要有一个较小的切向力作用，就会很容易地使层片与层片相互错开，故能承受较大压力而摩擦因数较小。
这种承压能力大而抗剪切力低的材料，为摩擦副提供了良好的润滑。
这一点与吸附膜相似。
01石墨石墨为层片状碳，层与层之间的结合力较小。
在切向力作用下，层与层之间容易滑动。
在大气条件下，石墨对石墨或石墨对钢的摩擦因数大约为0.1~0.15，具有明显的减摩效果；而在真空中，石墨间的摩擦因数则上升为0.5～0.8。
在摩擦过程中，经过除气处理的石墨一旦导入空气、氧气、水蒸气或苯、乙醇、丙酮、庚烷蒸汽等，则摩擦因数将很快降低，而当导入氮或二氧化碳等气体，却并先降低摩擦的效果。
02二硫化钼二硫化钼粉剂是由天然辉钼精矿经化学提纯制成。
其分散性高、纯度高、吸附性强、色黑稍带银灰色、有金属光泽、触之有滑腻感、不溶于水。
它也是一种具有层状结构的材料。
由于结合强度低，很容易沿解理平面滑移，所以剪切阻力小，摩擦因数小。
在大气中，MoS2解理面与钢表面的摩擦因数只有0.1左右，即使在真空中也只有0.2。
MoS2在干燥氮气中的润滑性能很好，但在干燥氧气和潮湿空气中则润滑性较差，这些润滑特性均与石墨不同。
MoS2在420～430℃内就会快速氧化，当温度超过800℃时，MoS2 可能分解，而金属钼的摩擦因数相当大，因此润滑性能就大大下降。
金属基固体自润滑复合材料的研究进展
金属基固体自润滑复合材料的研究进展王常川;王日初;彭超群;冯艳;韦小凤【摘要】介绍固体润滑技术和固体润滑材料的应用背景和优势,总结难熔金属基、铜基、铝基、铁基和镍基等金属基固体自润滑复合材料各自的特点,讨论金属基固体自润滑复合材料的自润滑机理,指出金属基固体自润滑复合材料在研究与开发中出现的问题,介绍近年来金属基固体自润滑复合材料制备方法和研究内容方面的进展.%The backgrounds and advantages of solid lubricating technology and materials were introduced. The characteristics of refractory metal-based, copper-based, aluminum-based, iron-based and nickel-based solid self-lubricating composites were summarized. The lubrication mechanism of metallic solid self-lubricating composite was discussed. The problems in the research and development of metallic solid self-lubricating composite were pointed out. The progresses in the preparation and research of metallic solid self-lubricating composite were introduced.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2012(022)007【总页数】11页(P1945-1955)【关键词】金属基复合材料;固体润滑剂;自润滑;润滑机理【作者】王常川;王日初;彭超群;冯艳;韦小凤【作者单位】中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TF125.9Abstract:The backgrounds and advantages of solid lubricating technology and materials were introduced. The characteristics of refractory metal-based, copper-based, aluminum-based, iron-based and nickel-based solid selflubricating composites were summarized. The lubrication mechanism of metallic solid self-lubricating composite was discussed. The problems in the research and development of metallic solid self-lubricating composite were pointed out.The progresses in the preparation and research of metallic solid self-lubricating composite were introduced.Key words:metallic composite; solid lubricant; self-lubricating; lubrication mechanism全世界每年消耗的各类燃油总计约15亿t，但能源有效利用率只有30%左右。
自润滑材料
自润滑材料自润滑材料，顾名思义，是能够自我产生润滑效果的材料。
传统的润滑材料常常需要外来的润滑油或者润滑剂来保持机械装置的正常运转，而自润滑材料则能够减少或者完全消除外界润滑的需求。
自润滑材料的主要特点是具有良好的自润滑性能。
它们通常由两个部分组成：基体材料和润滑添加剂。
基体材料一般是金属、陶瓷或者高分子材料，具有较高的强度和耐磨性。
润滑添加剂则常常是含有润滑油、固体润滑剂或者纳米级润滑剂的微粒。
自润滑材料的润滑机制可以分为三种类型：固体润滑、液体润滑和气体润滑。
固体润滑是指固体润滑剂在微观层面形成的润滑膜，通过减少表面接触和磨擦来达到减少摩擦、延长使用寿命的目的。
液体润滑是指润滑剂在材料表面形成润滑膜，使摩擦系数降低，减小磨损和摩擦产热。
气体润滑则是通过形成空气薄膜或者气体通道减少接触面积，从而达到降低摩擦和磨损的目的。
自润滑材料在工程领域有着广泛的应用。
它们可以用于汽车、航空航天、机械设备等领域的零部件制造。
在汽车领域，自润滑材料可以用于发动机、变速器、转向系统等部件，减少各个零部件之间的摩擦和磨损，延长使用寿命。
在航空航天领域，自润滑材料可以应用于发动机、飞行控制系统等关键部件，提高可靠性和安全性。
在机械设备领域，自润滑材料可以用于轴承、滑轮、链条等运动关节，减少能量损耗和磨损，提高效率和可靠性。
自润滑材料的发展还面临一些挑战和问题。
首先，自润滑材料的制造成本较高，需要更加精细的工艺和设备。
其次，自润滑材料的润滑效果有一定的限制，难以适用于高温、高压、高速等极端工况。
此外，自润滑材料的可持续性和环境影响也需要进一步考虑和改进。
总的来说，自润滑材料的研究和应用具有广泛的前景和潜力。
随着科学技术的不断发展，相信自润滑材料会在未来的发展中发挥更加重要的作用，为各个工程领域的发展做出更大的贡献。
自润滑复合材料论文-自润滑材料及其摩擦特性(精)
自润滑复合材料论文-自润滑材料及其摩擦特性摘要:自润滑复合材料是材料科学研究领域的一个重要发展方向，由于其在特殊使用条件下具有优良的摩擦学特性而受到人们的广泛关注。
本文主要介绍国内外自润滑复合材料的开发与进展，讨论了对材料摩擦学性能的影响因素。
关键词：固体润滑摩擦磨损自润滑复合材料一、前言：液态润滑(润滑油、脂是传统的润滑方式，也是应用最为广泛的一种润滑方式。
但液体润滑存在一下问题:1.高温作用下添加剂容易脱落；2。
随温度升高，其粘性下降，承载能力下降；3.高温环境下其性能衰减等问题；4。
液体润滑会增加成本,如切削加工中的切削液；5.液体润滑会造成环境污染.所以,自润滑材料已成为润滑领域的一类新材料,成为目前摩擦学领域的重要研究热点。
二、自润滑材料的种类自润滑材料一般分为金属基自润滑材料、非金属基自润滑材料和陶瓷自润滑材料。
其制备方法通常为粉末冶金法,此外,等离子喷涂、表面技术和铸造法也被应用于自润滑复合材料的制备。
1金属基自润滑材料金属基自润滑复合材料是以具有较高强度的合金作为基体,以固体润滑剂作为分散相，通过一定工艺制备而成的具有一定强度的复合材料。
目前已开发的金属基自润滑复合材料,如在铁基、镍基高温合金中添加适量的硫或硒及银基和铜基自润滑材料，都已得到一定程度的应用。
2非金属基自润滑材料非金属基自润滑材料主要是指高分子材料或高分子聚合物，如尼龙等.它在航空航天、汽车制造、电子电气、医疗和食品加工等领域得到广泛应用。
目前高分子基自润滑材料的制备途径主要是通过聚合物与聚合物共混及添加纤维、晶须等来提高基体的机械强度；通过添加各类固体自润滑剂来提高摩擦性能。
3陶瓷自润滑材料陶瓷材料以其独特的特点和优点,使得陶瓷及陶瓷复合材料的自润滑研究已经引起了较为广泛的重视。
三、自润滑减摩材料的特点、性能1 粉末冶金法制造减摩材料的特点(1在混料时可掺入各种固体润滑剂(如石墨、硫、硫化物、铅、二硫化钼、氟化钙等，以改善该材料的减摩性能；(2利用烧结材料的多孔性，可浸渍各种润滑油，或填充固体润滑剂,或热敷和滚轧改性塑料带等，使材料更具自润滑性能，减摩性能特佳；（3优良的自润滑性,使它能在润滑剂难以到达之处和难以补充加油或者不希望加油（如医药、食品、纺织等工业的场合,能安全和无油污染的使用；（4较易制得无偏析的、两种以上金属的密度差大的铜铅合金-钢背、铝铅合金-钢等双金属材料；（5材料具有多孔的特性，能减振和降低噪声;(6材质成分选择灵活性大，诸如无机材料金属及合金、非金属、化合物和有机材料聚合物等,均可加入其中，并能获得较理想的减摩性能，例如高石墨含量的固体润滑减摩材料等;（7特殊用途的减摩材料，如空气轴承、液压轴承、耐腐蚀性轴承等，更发挥了粉末冶金减摩材料的特点。
固体润滑剂
固体润滑剂固体润滑剂就是在两个有载荷作用的相互滑动面间，用以降低摩擦和磨损的固体状态的物质。
要求：剪切抗力低，与被润滑表面有较好的亲和力，不腐蚀被润滑表面、耐高温、耐低温等特点。
包括金属材料，无机非金属材料和有机材料等。
可分为固体粉末润滑材料、粘结或喷涂固体润滑膜、自润滑复合材料。
固体润滑材料的适应范围比较广，以1000℃以上的白热高温到液体氢的深冷低温；严重腐蚀气体环境中工作的化工机械，是受到强辐射的宇航机械上(如月球表面的工作机械)，在原子能工业、宇航和国防工业、电子工业、化学工业、机械工业、交通运输、食品工业、纺织印染等轻工业部门都已经得到了应用。
固体润滑剂主要用在高温、低温、高真空、放射线高辐射场、腐蚀性大、挥发性低、不易测定条件润滑、不容许受润滑油、脂沾污等场合和机件上。
一、固体润滑三种机理1、形成固体润滑膜，它的润滑机理与边界润滑机理相似；2、软金属固体润滑剂，它利用软金属抗剪切强度低的特点来起润滑作用；3、层状结构的特点起润滑作用。
图6—8为石墨的品体结构，由图6—8可知石墨具有层状，在层与层之间的接合力较弱，所以剪切抗力低。
一般常用的固体润滑剂有：二硫化钼、石墨、云母、二硫化钨、滑石粉、氮化硼；塑料包括聚四氟乙烯、聚胺脂、聚乙烯、浇铸尼龙—6等以及某些金属如铅、锌、锡、银等低熔点金属及其合金。
二、固体润滑剂的优点1)免除了油脂的污染及滴漏。
如在空气压缩机实现固体润滑(包括轴承、密封、活塞环)后，可以提供不被油污染的空气；又如在纺织机械、食品加工机械、造纸机械、印刷机械采用固体润滑后，能避免油污，提高产品质量；2)取消了供油脂所用的润滑油站及油路系统，节省了投资、降低了维修费用；3)适应比较广泛的温度范围。
它可用于特殊的工况条件(如在具有放射性条件下能抗辐射、耐高真空、抗腐蚀)以及不适宜使用润滑油脂的场合。
4)增强了防锈蚀能力。
这对于潮湿气候的南方具有重要意义。
5）固体润滑剂分散悬浮在液体润滑剂中，既可以发挥固体润滑剂本身的性能，弥补固体润滑剂的摩擦系数大和导热性能不良的缺点。
固体自润滑材料研究进展
固体自润滑材料研究进展摘要：综述了固体自润滑材料的种类、性能、组织、应用以及自润滑机理。
指出为了满足科技的日益发展，迫切需要研制从添加润滑剂到无须添加润滑剂而具有自润滑的材料。
关键词：自润滑摩擦磨损组织机理前言固体润滑是指利用固体材料来减少构件之间接触表面的摩擦与磨损的润滑方式。
而自润滑材料是具有固体润滑的性能。
固体润滑技术的发展,主要是从二战以后的航空工业、空间技术等高技术领域开始的。
在某些不能或者无法使用润滑油和润滑油脂的高温、超低温、强辐射、高负荷、超高真空、强氧化、海水以及药物等介质的条件下,固体自润滑技术显示出良好的适应性能,被广泛应用于冶金、电力、船舶、桥梁、机械、原子能等工业领域,因而在欧美工业发达国家受到相当的重视。
1固体自润滑材料的性能1.1铝、铅及石墨的含量对铝铅石墨固体自润滑复合材料性能的影响固体润滑剂的加入对材料的摩擦学性能有较大的影响，采用常规的粉末冶金方法制备了铝铅石墨固体自润滑复合材料,并对其力学性能和摩擦磨损性能进行了研究。
早在20世纪60年代初期,人们就已经发现,两种或者多种固体润滑剂混合使用时,会产生一种料想不到的协同润滑效应。
其润滑效果比任何一种单独使用时都好[1]。
考虑将石墨和铅作为组合固体润滑剂同时使用。
多元固体润滑剂的复合使用是固体自润滑材料的一个发展方向。
实验通过不同的成分配比，采用常规的粉末冶金方法。
将各种原料粉末按实验需要的配比称好后置于V型混料机中干混4~6h,在钢模中进行压制,压制压力为0.5Gpa,然后在高纯氮气保护气氛下烧结60 min。
得到的样品，对其进行性能测试。
主要是对其样品进行力学性能、物相分析、金相分析及摩擦学性能的测试。
通过实验的测试结果可得到以下结论[2]：1)在铅和石墨总含量不变的情况下,随着石墨含量的增加,铝铅石墨固体自润滑复合材料的力学性能下降,但石墨含量对强度的影响不如对硬度的影响程度大。
2)铅和石墨有着良好的协同润滑效应,随着石墨含量的增加,复合材料的摩擦因数减小,同时材料的磨损量也明显下降。
金属基自润滑复合材料固体润滑剂研究进展
第47卷第5期燕山大学学报Vol.47No.52023年9月Journal of Yanshan UniversitySept.2023㊀㊀文章编号:1007-791X (2023)05-0398-13金属基自润滑复合材料固体润滑剂研究进展邹㊀芹1,2,王㊀鹏1,徐江波1,李艳国2,∗(1.燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004;2.燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,河北秦皇岛066004)㊀㊀收稿日期:2022-05-25㊀㊀㊀责任编辑:唐学庆基金项目:丹凤朝阳人才支持计划(丹人才办[2019]3号);河北省高等学校科学研究重点项目(ZD2021099)㊀㊀作者简介:邹芹(1978-),女,安徽淮北人,博士,教授,博士生导师,主要研究方向为超硬及特种陶瓷材料㊁摩擦磨损;∗通信作者:李艳国(1978-),男,河北唐山人,博士,副研究员,主要研究方向为金属基复合材料,Email:lyg@㊂摘㊀要:固体润滑剂在金属基自润滑复合材料中的应用正在迅速增加,特别是在极端环境(高温㊁高负载等)条件下工作的耐磨材料㊂目前,金属基自润滑复合材料中常使用的固体润滑剂主要有无机层状固体润滑剂㊁金属及其化合物㊁MAX 金属陶瓷㊁有机物固体润滑剂㊁碳纳米材料固体润滑剂㊁多元复合固体润滑剂等,其种类很多,且各自有其适用的环境和基体㊂根据基体材料以及工况环境选择相匹配的固体润滑剂,可以保证金属基自润滑复合材料具有良好的减摩耐磨效果㊂针对上述内容,本文综述了金属基自润滑复合材料采用的固体润滑剂种类㊁基本性质㊁优缺点㊁润滑机理,总结了固体润滑剂的适用温度及其在金属基自润滑复合材料中的应用情况,并对金属基自润滑复合材料固体润滑剂的发展趋势进行了展望㊂关键词:金属基自润滑复合材料;固体润滑剂;润滑机理;研究进展;展望中图分类号:TB331㊀㊀文献标识码:A㊀㊀DOI :10.3969/j.issn.1007-791X.2023.05.0030㊀引言固体润滑剂[1]是金属基自润滑复合材料的重要组成部分,在金属基自润滑复合材料中的应用具有很长的历史㊂早在19世纪初期[2-3],石墨和Pb 已经作为润滑剂用于低速运转的机器上㊂20世纪30年代,添加固体润滑剂的铁基自润滑轴承在德国出现㊂20世纪60年代,添加MoS 2的金属基自润滑复合材料逐渐产生,并对超音速飞机的问世起到了重要的推动作用[4]㊂到目前为止,由于固体润滑剂可在一些特殊工况下(见表1)起润滑作用,这对高新技术的发展起到了重要的推动作用[5]㊂金属基自润滑复合材料固体润滑剂种类很多,包括无机层状固体润滑剂㊁金属及其化合物㊁MAX 金属陶瓷㊁有机物固体润滑剂㊁多元复合固体润滑剂等,其各有优缺点,且仍处于不断发展阶段㊂表1㊀固体润滑剂的适用场景Tab.1㊀Applicable scenaries of solid lubricants适用场景具体应用高负载滑动场景重型机械中的摩擦部件高温环境下磨损场景航空航天发动机㊁导弹燃油泵等摩擦部件强辐射环境下摩擦场景核电站㊁卫星等设备上的裸露活动部件强腐蚀性介质中摩擦场景化学反应器轴承,压缩机螺丝等部件摩擦接触表面导电场景电刷㊁受电弓滑板等灰尘或碎片环境中工作场景矿山机械和织机机械中的摩擦部件需要保证清洁的摩擦场景食品机械㊁纺织机械等摩擦部件微颤环境下的摩擦场景汽车和飞机上的摩擦部件1㊀无机层状固体润滑剂1.1㊀石墨石墨价格低廉,在潮湿环境中由于水的氢离第5期邹㊀芹等㊀金属基自润滑复合材料固体润滑剂研究进展399㊀子和氢氧根离子的饱和导致层间范德华键减弱,从而促进了层间分裂,在金属表面形成一层具有减摩作用的润滑膜[6],使得其可在潮湿环境提供有效润滑㊂目前,石墨作为金属基自润滑复合材料固体润滑剂的研究主要集中在改善不同钢种在不同工业应用中的摩擦磨损性能上,而制备时石墨与部分金属基体(Cu㊁Al等)润湿性较差,导致两者界面结合变差,影响复合材料的力学性能以及摩擦学性能,另外使用过程中产生的高温会导致石墨氧化和烧蚀,严重影响润滑效果[6-8]㊂对石墨进行金属化改性,如采用金属(Ni㊁Cu等)包覆石墨的办法,能有效改善石墨与基体的界面结合,同时防止石墨氧化和腐蚀,改善石墨高温润滑效果,从而提高复合材料摩擦学性能,扩大使用范围㊂张鑫等[9]采用Cu包覆石墨制备了Cu基粉末冶金摩擦材料,其材料表面形成的摩擦膜主要为氧化膜,而采用普通石墨时,由于材料表面较多的石墨会抑制氧化反应,会形成石墨膜,其对材料表面的保护效果不及氧化膜㊂但相对于原基体,两种材料摩擦性能均有明显提高㊂Zhao等[10]证明了石墨与青铜无法充分润湿,而加入Ni或Cu包覆石墨的复合材料可以明显提高石墨与基体的结合性,Ni包覆石墨青铜基材料具有更稳定的摩擦系数㊁更低的磨损率㊁更高的维氏硬度,包覆石墨的Ni也可以提高复合材料的耐蚀性㊂牛志鹏等[11]发现加入镀Ni石墨可以降低石墨与Al的润湿角,提高基体的力学性能,降低复合材料的摩擦系数和磨损率,使金相组织变得更加致密㊂但石墨表面光滑且亲水性差,难以实现完全包覆㊂罗虞霞等[12]发现,采用机械化整形处理石墨表面,可以获得更为完整的Ni包覆层㊂冀国娟等[13]发现,在石墨表面进行微氧化以及在化学包覆反应溶液中加入醇类表面活性剂,均可提高包覆率㊂综上,采用金属包覆石墨作为固体润滑剂可显著提高其高温润滑特性㊂然而,石墨表面包覆金属层的完整性是决定其润滑性能的关键因素㊂故进一步提高石墨表面包覆金属层的完整性以及连续性将继续成为研究的重点㊂1.2㊀BNBN导电性能强㊁热稳定性高,在大气环境中适用温度为500~800ħ,是高温自润滑材料的优良润滑剂㊂其润滑机理为[14-15]:高于500ħ时,BN 会在摩擦过程中剥落而转移到摩擦表面形成润滑膜,起减摩作用㊂蒋冰玉等[16]以Ni-Cr合金为基体材料,BN为固体润滑剂,制备出燃气轮机中减摩耐磨用的高温自润滑复合材料㊂目前,尽管BN 是一种人们熟知的高温固体润滑剂,但由于其存在有效性差㊁不可润湿等问题,使得人们对于BN 单独应用在金属基自润滑复合材料上的报道较少,其常与其他固体润滑剂协同润滑[17]㊂2㊀金属及其化合物2.1㊀金属常见的金属固体润滑剂有Pb㊁Al㊁Ag㊁Au㊁Sn㊁Bi㊁In等,其具有纯度高㊁原料易得㊁低温环境不会丧失润滑性能等优点㊂金属固体润滑剂在强辐射㊁真空㊁低温等极端工作条件非常适合作为金属基自润滑复合材料的固体润滑剂使用,常与Cu㊁Al㊁TiAl等金属基体组成复合材料㊂其润滑机理为:在摩擦热的作用下,由于热膨胀系数不同,金属逐渐从基体内扩散到摩擦表面形成润滑膜,起减摩作用,但其适用环境受温度限制严重㊂Yao等[18]发现,在200ħ时,Ag在剪切应力作用下扩散到摩擦表面,起减摩耐磨作用㊂但在600ħ时Ag完全失去润滑作用(图1)㊂Dong 等[19]发现,Cu-24Pb-x Sn合金的自润滑性能和力学性能随Sn含量的增加而增加,Pb含量的增加有效地削弱了以摩擦系数变化为特征的粘滑现象㊂李聪敏等[20]以Al-Cu-Mg合金为基体,添加低熔点组元Bi后合金抗咬合能力明显提升,发现带状富Bi 相涂覆在磨损表面,起到减摩自润滑作用㊂金属在强辐射㊁真空㊁低温等极端环境仍具有润滑特性,但是也存在着一些缺点,如:Pb本身有毒,对人体和环境都有危害,Ag㊁Au㊁In等金属作为固体润滑剂时成本太高;金属在空气中暴露的时间过长时,易发生氧化反应,影响润滑效果㊂2.2㊀金属氧化物常见的金属氧化物固体润滑剂有PbO㊁CuO㊁MoO3㊁SnO㊁ZnO等㊂金属氧化物是最早应用的高温固体润滑剂,常与Fe㊁Ni㊁NiAl等金属基体组成复合材料㊂由于金属氧化物具有较低的剪切强度,可有效避免摩400㊀燕山大学学报2023擦过程中的咬合现象㊂Peterson 等[21]考察了大量氧化物的高温摩擦学特性,发现PbO 等少数氧化物可实现较宽温度范围内的有效润滑㊂但是,由于PbO 危害环境,国外已限制其应用㊂Zhu 等[22]通过PM 制备了添加氧化物(ZnO /CuO)的NiAl-C-Mo 自润滑材料,发现氧化物在低温时几乎不起减摩作用㊂但当温度达到600ħ时,磨损表面形成了ZnO㊁CuO 和MoO 3层,表现出了良好的减摩耐磨效果㊂结果表明,金属氧化物在高温时润滑效果显著㊂但是,目前关于二组元氧化物的润滑机理还未得到统一㊂图1㊀TiAl 基自润滑复合材料磨损表面的微观结构演变示意图Fig.1㊀Schematic diagram of microstructure evolution of wear surface of TiAl based self-lubricating composite2.3㊀金属氟化物常见的金属氟化物固体润滑剂有CaF 2㊁BaF 2㊁LaF 3等㊂金属氟化物热稳定性良好,从500ħ到1000ħ的温度范围都能起到良好的减摩耐磨作用,其原因主要为金属氟化物在500ħ时经历了由脆性到塑性的转变㊂Longson [23]发现,CaF 2和BaF 2具有良好润滑性的原因是其在摩擦过程中由脆性向塑性转变以及氟元素与金属表面发生化学反应的共同作用㊂尽管对CaF 2和BaF 2润滑机理进行了大量研究,但是对于其转移润滑机理的全面认识还有赖于进一步研究㊂综上,由于金属氟化物特殊的润滑机制导致其在低温时不提供润滑,故单独采用金属氟化物作为金属基自润滑复合材料固体润滑剂的报道很少,其多与石墨㊁Ag 等固体润滑剂复合使用,达到宽温度范围有效润滑的目的㊂2.4㊀金属硫化物常见的金属硫化物固体润滑剂有MoS 2㊁WS 2㊁FeS㊁CrS 等㊂MoS 2属于六方晶系,具有层状结构,常与Fe㊁Al㊁Ag 等金属基体组成复合材料㊂MoS 2在大气环境中适用温度可达350ħ,润滑机理与石墨相似,由于具有低摩擦㊁低接触电阻等优点,广泛用作航空㊁航天机构中的滑动电接触材料[24]㊂WS 2因其良好的热稳定性和抗氧化性而广泛应用于高温环境㊂研究表明[25-27],在大气环境中通过在金属基体中掺入MoS 2或WS 2颗粒可显著提高Ni [25]㊁Al [26]㊁Fe [27]等金属基复合材料的摩擦学性能,使其满足使用要求㊂但是,MoS 2和WS 2会因大气湿度高㊁氧气的存在以及高温而导致润滑性能降低㊂通过掺杂金属或无定形碳可以保护MoS 2边缘位置免受氧化,从而提高MoS 2和WS 2在潮湿或较高温度条件下的摩擦学性能㊂Rigato 等[28]发现在MoS 2层状结构中掺杂Ti 增加了MoS 2层间距离,从而改善了其摩擦学性能㊂此外,研究发现,在MoS 2层状结构中掺杂Ni [29]㊁Cu [30]等金属可提高复合材料在潮湿环境和真空条件下的摩擦磨损性能㊂FeS 与MoS 2相比,具有优异的耐高温特性,因其较疏松的鳞片状结构能储存润滑油,可进一步提升润滑性能㊂尹延国等[31]发现FeS /Cu 基复合材料在在干摩擦过程中,FeS 颗粒聚集在摩擦表面形成一层硫化物固体润滑膜,具有较好的减摩㊁抗粘着作用,在油润滑条件下,润滑油膜和FeS 固体润滑膜可以起协同润滑作用㊂Lu 等[32]采用NiCr /Cr 3C 2和WS 2粉末在Ti 6Al 4V 基体上激光熔覆制备了Ti 2SC /CrS 自润滑耐磨复合涂层,由于原位合第5期邹㊀芹等㊀金属基自润滑复合材料固体润滑剂研究进展401㊀成的自润滑Ti2SC和CrS的存在,自润滑抗磨复合涂层显示出比不添加WS2粉末的抗磨复合涂层更好的摩擦学性能㊂综上,MoS2和WS2在高温真空条件下具有优良的润滑特性,被认为高温真空条件下的首选固体润滑剂㊂在大气环境中,温度低于350ħ时,金属基-MoS2自润滑材料表现出优异的摩擦学性能㊂但是,MoS2在大气环境中高温时容易发生氧化[29-30],限制了其应用环境㊂故如何进一步提高MoS2在潮湿和较高温度条件下的摩擦学性能将继续成为研究的重点㊂2.5㊀金属硒化物常见的金属硒化物固体润滑剂有NbSe2㊂NbSe2导电性能优异,相对摩擦系数低,常与Ag㊁Cu[33-34]等金属基体组成复合材料,广泛应用于电接触领域㊂早在20世纪80年代,美国NASA便采用Ag-NbSe2自润滑材料来制作卫星上的电刷,并取得良好效果㊂Ag-NbSe2自润滑材料具有良好润滑性能的原因[33]为在摩擦热和变形挤压的共同作用下,部分NbSe2转移到摩擦表面,形成了NbSe2润滑膜,起减摩作用㊂孙建荣等[34]发现,高负载㊁真空条件下,添加纤维状NbSe2的Cu-石墨复合材料摩擦系数远低于原复合材料㊂因此, NbSe2常作为真空条件下的固体润滑剂使用㊂3㊀MAX金属陶瓷MAX金属陶瓷因为其原子结构和独特的化学键特性,使MAX金属陶瓷兼具金属和陶瓷的优点,如高硬度㊁高弹性模量,具有良好的抗氧化性㊁耐腐蚀性㊁导电导热性㊁辐照性能㊁高温机械和摩擦学性能等[35]㊂理论计算约有600余种能稳定存在的三元MAX金属陶瓷,如今可以通过实验合成80多种[36],如Ti3SiC2㊁Ti3AlC2㊁Ti2AlC㊁Ti2AlN㊁Ta2AlC等㊂目前,除Ti3SiC2和Ti3AlC2外,对于其他MAX金属陶瓷应用于金属基自润滑复合材料的研究鲜有报道㊂在材料基体中添加一定量的Ti3SiC2/Ti3AlC2颗粒润滑相能够显著提升金属基体的摩擦学性能㊂研究表明[37-39]不同温度下的微观结构以及反应产物对Ti3SiC2㊁Ti3AlC2的润滑性能有重要的影响㊂Zou等[38]用放电等离子烧结制备Ti3SiC2增强TiAl基复合材料,Ti3SiC2均匀分布在TiAl基质中,部分分解形成Ti5Si3和TiC,室温摩擦时复合材料表面形成Ti3SiC2润滑膜,550ħ摩擦时形成Fe-Ti-Al-Si-氧化物润滑膜,起润滑作用㊂朱咸勇等[39]发现,当试验温度低于400ħ在轻载条件下难以形成稳定氧化物润滑膜,其润滑特性主要依赖于特殊的层状形貌,而试验温度超过500ħ会促使材料表面形成氧化物润滑膜,起到减摩耐磨的作用㊂同时,MAX金属陶瓷添加量对复合材料摩擦学性能影响较为显著㊂陈海吉[40]使用放电等离子烧结制备Ti3AlC2/Cu复合材料,研究表明,随着Ti3AlC2添加量增加,复合材料摩擦磨损性能得到提高㊂研究发现当含量过高时会导致其致密度降低,影响摩擦学性能㊂烧结温度对MAX金属陶瓷自润滑复合材料性能也有重要影响㊂Zhou等人[41]发现烧结温度在900ħ以上时,在Cu和Ti3SiC2界面会形成Cu㊁TiC x㊁Ti3SiC2和Cu x Si y混合区从而提高系统的润湿性和耐磨性㊂综上,MAX金属陶瓷应用在摩擦材料的大多数情况下,由于摩擦过程中形成的氧化物润滑膜具有特殊的层状结构,使复合材料润滑效果更好㊂另外,表面改性以及较高的烧结温度可进一步提高其润滑效果㊂4㊀有机固体润滑剂除上述固体润滑剂外,还有一类性能优越㊁可用于极端环境(真空㊁强辐射)条件下的单一固体润滑剂-有机固体润滑剂㊂有机固体润滑剂种类很多,如聚四氟乙烯(PTFE)㊁三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)等,但较低的适用温度(-270~275ħ)限制了其在金属基复合材料中的应用㊂PTFE是所有聚合物中摩擦系数最低的[42]㊂其抗剪切强度较低,受剪切力时聚合物链脱开,可提供润滑作用㊂同时,由于含F外壳的存在,其抗咬合性优异,常采用电沉积法与Ni[43]㊁Fe[44]等金属基体组成复合材料㊂MCA润滑特性与MoS2相似,滑动面间极易受力断裂,提供润滑作用㊂Tang 等[43]发现,由于润滑转移层的存在,Ni-Co-PTFE 复合材料显示出良好的摩擦学性能(摩擦系数0.08)㊂Xiang等[44]则指出PTFE的低摩擦系数以及40Cr钢的高强度是40Cr钢-PTFE复合材料具有良好摩擦学性能的重要原因㊂但是PTFE的力402㊀燕山大学学报2023学性能较差,线膨胀系数大,故将PTFE用作固体润滑材料时通常要添加填充物对其进行改性或对金属基体进行阳极氧化处理[45]㊂魏羟等[46]用Pb 粉㊁石墨㊁玻璃纤维填充PTFE制成Cu基镶嵌型关节轴承材料,显示出较好的摩擦磨损性能㊂但李同生等[47]发现,与含铅PTFE镶嵌轴承相比,无铅PTFE镶嵌轴承在工作时所形成的润滑膜最为完整㊁均匀,耐磨性更好㊂同时,对金属基体进行阳极氧化处理改性可进一步提高PTFE与基体金属基体的附着性[45]㊂综上,添加填充物对PTFE进行改性或对金属基体进行阳极氧化处理可大大提高复合材料的机械和摩擦学性能㊂5㊀碳纳米材料固体润滑剂近年来,纳米技术的快速发展推动了金属基自润滑复合材料的开发,出现了新型碳纳米材料固体润滑剂,例如碳纳米管(CNTs)㊁石墨烯(GPLs)等㊂由于其尺寸小,容易进入摩擦接触区域,形成保护摩擦膜,产生自润滑效应㊂同时,界面以下的新型碳纳米材料还可以防止应力集中而引发的严重磨损㊂5.1㊀碳纳米管CNTs具有良好的润滑特性,被认为是金属基自润滑复合材料中石墨的替代品㊂在这方面,有相关报道称已经成功开发了用于汽车工业的CNTs-金属基自润滑复合材料[48]㊂Orowan环化机制以及CNTs与金属基体之间热膨胀失配所产生的位错在增强Al/Cu-CNTs复合材料中起着重要作用[49]㊂为达到预想的润滑效果,CNTs在基体中的均匀分布以及界面调控就显得尤为重要㊂对此,研究者们做了大量的工作㊂2004年,Noguchi等[50]开发了一种新方法制备复合材料,首先让CNTs均匀分布在弹性体基体内,然后用Al来置换弹性体基体,从而保证CNTs均匀分布在Al基体内㊂2019年,周川等[51]采用混酸处理㊁分子水平法结合行星球磨两步混合工艺成功制备出Cu-CNTs复合粉末㊂混酸处理将含O官能团成功引入CNTs表面,提高了CNTs与基体的界面结合㊂以上研究均表明,均匀分布的CNTs可显著提高材料的机械和摩擦学性能㊂5.2㊀石墨烯片GPLs是目前已知最薄㊁最硬㊁导电性能最好的材料,具有良好的润滑特性,同时,可以通过晶粒细化㊁位错强化和应力转移来提高复合材料强度[52]㊂在过去的十多年里,绝大多数报道均表明在基体中均匀分布且结合良好的GPLs能够明显改善金属基复合材料的摩擦学性能㊂但是,聚集状态的GPLs增强效果较差,与石墨薄片几乎无差别㊂研究表明[53-55],不同的因素(例如GPLs的类型㊁含量㊁基体材料㊁混料方法和球磨时间等)会显著影响GPLs在金属基体中的分散性㊂为了保证GPLs均匀地分散在基体中,部分研究者在粉体混合工艺中采用氧化石墨烯代替石墨烯,先得到均匀混合的氧化石墨烯/合金粉体,再通过氧化石墨烯的热还原性质得到高度均匀的还原石墨烯/合金粉体[56]㊂Bastwros等[53]则研究了球磨时间对GPLs增强Al基复合材料的影响㊂发现经过10 min球磨后的材料综合性能反而降低,而60min 球磨后GPLs均匀分散在到Al基体内,在摩擦学性能上,GPLs显示出了良好的增强效果㊂另一方面,化学镀和电化学沉积法制备金属包覆型碳纳米材料,也可以确保GPLs均匀地分散在基体中㊂李远军[55]通过化学镀将纳米铜颗粒负载于还原氧化石墨烯表面的方法来确保其在Cu基体上均匀分布㊂但研究表明,化学镀和电化学沉积法一般仅适用于Cu㊁Ni㊁Ag等电负性较低的金属基体㊂综上,碳纳米材料可显著提高材料摩擦学和机械性能㊂但是,CNTs严重团聚以及与基体结合不牢固会减弱增强效果,甚至导致材料失效㊁降低使用寿命,从而进一步增加制造成本,限制其在金属基自润滑复合材料上的广泛应用㊂这就对制造方法㊁材料尺寸大小以及空间分布提出来更为苛刻的要求,但是,由于弱的层间相互作用,碳纳米管㊁石墨烯在实现超滑方面有很大的潜力[57]㊂因此,目前研究者们对于碳纳米材料固体润滑增强金属基自润滑复合材料的研究也主要集中在这四方面:1)提高碳纳米材料在金属基复合材料中分散的均匀性;2)对碳纳米材料与金属形成的界面组织进行调控;3)掺杂其他固体润滑剂,进一步提高金属的减摩耐磨性能;4)微观尺度上,研第5期邹㊀芹等㊀金属基自润滑复合材料固体润滑剂研究进展403㊀究石墨烯对材料性能的作用机理㊂综上,单一固体润滑剂对使用环境具有选择性,无法实现宽温度范围(25~800ħ)以及多种环境下的有效润滑㊂常见单一固体润滑剂的性能及优缺点见表2[1-57]㊂表2㊀单一固体润滑剂性能及优缺点Tab.2㊀Performance and relative merits of single solid lubricant固体润滑剂适用温度/ħ摩擦系数μ优点存在的问题最新解决方法石墨-270~5500.05~0.3(大气中)廉价㊁减震性良好㊁可在潮湿环境提供有效润滑强度较低,仅在大气环境提供有效润滑对石墨粉末进行表面改性,如镍包覆石墨MoS2-270~3500.006~0.25(大气中)0.001~0.2(真空中)高温真空条件下稳定性优异大气环境易氧化失效掺杂金属或无定形碳BN500~8000.15~0.25(大气中)良好的高温固体润滑剂成本较高,低温润滑性差与低温固体润滑剂协同润滑Ag㊁Au-270~4000.08~0.2(大气中).0.08~0.15(真空中)导电性能优异在酸碱条件下无效,成本高与其他固体润滑剂协同润滑PbO200~6500.1~0.3(大气中)可实现宽温度范围有效润滑有毒物质,摩擦系数较高㊁且形成润滑膜易脱落已被其他固体润滑剂替代CaF2㊁BaF2㊁LaF3500~9000.2~0.4(大气中)可实现高温有效润滑低温润滑性差与低温固体润滑剂协同润滑MAX金属陶瓷400~8000.005(大气中)高温机械和摩擦学性能优异,导电性能良好与Fe等基体复合时,界面结合差,易脱落1)添加增强相;2)对Ti3SiC2㊁Ti3AlC2进行表面改性,如镀铜PTFE-270~2750.04~0.2(大气中)0.04~0.15(真空中)真空润滑性能优异,抗咬合性好300ħ以上失效,不耐高温㊁力学性能较差,线膨胀系数大1)添加填充物对PTFE进行改性;2)对金属基体进行阳极氧化处理碳纳米材料-270~5000.05~0.2(大气中)轻质,可显著提高复合材料机械学㊁摩擦学性能团聚以及界面结合严重影响润滑效果,生产成本高昂1)氧化石墨烯代替石墨烯;2)混酸处理;3)金属包覆碳纳米材料;4)掺杂其他固体润滑剂6㊀多元复合固体润滑剂早在20世纪60年代初,人们就已经发现,两种或者多种固体润滑剂混合使用时,由于不同固体润滑剂之间的协同作用,使得其润滑效果好于其中任何一种固体润滑剂单独作用㊂6.1㊀Ni基自润滑材料的多元复合固体润滑剂在过去的20年中,已经成功开发了一系列Ni 基的高温自润滑复合材料[58-62]㊂该类由Ni基体与固体润滑剂(Ag-BaF2/CaF2/LaF3-金属氧化物/无机盐)组成的自润滑复合材料,在很宽的温度范围(25~800ħ)和高强度(800ħ,500MPa的抗压强度)并存的情况下表现出优异的润滑性能(图2[59])㊂其良好的润滑特性(摩擦系数(0.23~ 0.34)和低磨损率(10-6~10-5mm3N-1m-1)解释为Ag㊁氟化物㊁无机盐的协同作用㊂当高于500ħ时,氟化物中的低共熔物从基体中逸出,发生由脆性到塑性的转变,可进一步提升润滑效果[60]㊂Zhen等[61]指出由于Ag膜的存在,真空环境中该类复合材料摩擦系数和磨损率均低于大气环境中的摩擦系数和磨损率,是一种很有潜力的航空㊁航天材料㊂此外Zhen等[62]的另一份研究表明,在Ag-BaF2-CaF2固体润滑剂的基础上再添质量分数为0.5%~1%的石墨可以使Ni基复合材料获得稳定的摩擦性能(摩擦系数(0.19~0.29)和磨损率(5.3ˑ10-6~2.3ˑ10-5mm3N-1m-1)㊂404㊀燕山大学学报2023图2㊀Ni 基自润滑复合材料的摩擦学性能Fig.2㊀Tribological properties of Ni basedself-lubricating composites6.2㊀Ni 3Al 基自润滑材料的多元复合固体润滑剂进一步研究表明[63-65],该类由Ni 3Al 基体与固体润滑剂(Ag-CaF 2-BaF 2)和增强材料(Cr,Mo 等金属元素)组成的自润滑复合材料,在从室温到1000ħ的宽温度范围内表现出低摩擦系数(μ<0.4)和低磨损率(10-6~10-4mm 3N -1m -1),且具有令人满意的机械性能(硬度>300HV,抗压强度>1000MP)㊂Zhu 等[65]采用热压烧结法制备的Ni 3Al-6.2BaF 2-3.8CaF 2-12.5Ag-20Cr 复合材料实现了室温到1000ħ的有效润滑(摩擦系数(0.24~0.37)和低磨损率(5.2ˑ10-5~2.3ˑ10-4mm 3N -1m -1))㊂Ni 3Al 基体良好的高温机械性能,Ag㊁氟化物㊁无机盐的协同润滑以及Cr 元素对基体的增强作用使得其可以实现更宽温度范围的有效润滑㊂与Ni 基自润滑复合材料相比,Ni 3Al 基自润滑复合材料则可实现更宽温度范围内的有效润滑,其润滑机理见图3[66]㊂6.3㊀TiAl 基自润滑材料的多元复合固体润滑剂近年来,由于航空㊁航天工业的需要,科研人员制备了一系列基于TiAl 基的高温自润滑复合材料[67-69]㊂该类由TiAl 基体与固体润滑剂(Ag-Ti 3SiC 2-BaF 2/CaF 2)组成的自润滑复合材料,具有硬度高(>500HV)㊁轻质(ρ<3.9g /cm 3)等优点㊂结果表明[66-68],Ag-Ti 3SiC 2-BaF 2-CaF 2润滑体系在宽温度范围内下具有良好的协同效应:低温时,银扩散到金属基体的摩擦表面形成了一层富Ag 的摩擦膜,高温时,由于BaF 2㊁CaF 2的挤压和Ti 的氧化,在摩擦表面形成了一层含氟化物和氧化物的摩擦膜㊂但是,从室温到800ħ的宽温度范围内其摩擦系数(μ>0.3)和磨损率(10-4mm 3N -1m -1)较高,摩擦学性能有待进一步提高㊂图3㊀宽温度范围内Ni 3Al 基自润滑复合材料的润滑机理Fig.3㊀Lubrication mechanism of Ni 3Al based self-lubricating composites in a wide temperature range㊀㊀综上,可得出:1)多元复合固体润滑剂的协同作用在宽温度范围内对改善复合材料的摩擦学性能起重要作用;2)选择高温机械性能优异的金属基体以及适当添加Cr㊁Mo 等金属元素可实现更宽温度范围的有效润滑;3)Ag 与氟化物/无机盐/MAX 金属陶瓷材料等高温固体润滑剂的组合具有极佳的协同润滑作用㊂6.4㊀Fe /Cu /Ag 等金属基自润滑材料的多元复合固体润滑剂㊀㊀人们对多元复合固体润滑剂对Fe [70-71]㊁Cu [72]㊁Ag [73]等金属基体性能影响也进行了大量研究㊂Li 等[71]发现以LaF 3和MoS 2作为润滑组元的Fe 基复合材料可显示出超低的摩擦系数(0.09),。
固体润滑材料的应用
固体润滑材料的应用引言固体润滑材料是一种能够减少摩擦和磨损的材料，具有广泛的应用领域。
本文将介绍固体润滑材料的定义、分类以及在各个领域中的应用。
一、固体润滑材料的定义和分类固体润滑材料是指在摩擦表面之间形成一层固体薄膜，以减少摩擦系数和磨损的材料。
根据其成分和结构，固体润滑材料可以分为以下几类：1. 石墨：石墨是一种具有层状结构的固体润滑材料，具有良好的润滑性能。
它可以用于高温、高压和高速的摩擦条件下，如航空航天、汽车发动机和轴承等领域。
2. 二硫化钼：二硫化钼是一种黑色固体润滑材料，具有良好的耐磨性和润滑性能。
它广泛应用于润滑脂、润滑油和润滑涂层等领域。
3. 铜粉：铜粉是一种金属固体润滑材料，具有良好的导热性和耐磨性。
它常用于高温摩擦条件下的润滑，如发动机活塞环和轴承等领域。
4. 润滑脂：润滑脂是一种由固体润滑材料和基础油组成的黏稠液体，具有良好的黏附性和润滑性能。
它广泛应用于机械设备和工业生产中，如轴承、齿轮和链条等部件的润滑。
二、固体润滑材料的应用领域1. 汽车工业：固体润滑材料在汽车工业中具有重要的应用。
例如，石墨润滑膜可以用于汽车发动机活塞环和曲轴轴承的润滑，以减少摩擦和磨损。
此外，二硫化钼和铜粉也可以用于汽车零部件的润滑，如齿轮、制动系统和转向系统等。
2. 航空航天工业：固体润滑材料在航空航天工业中具有广泛的应用。
例如，石墨润滑膜可以用于航空发动机的润滑，以减少高温和高压条件下的摩擦和磨损。
此外，润滑脂也可以用于飞机的润滑，如舵机、起落架和飞机发动机的滚动轴承等。
3. 机械制造业：固体润滑材料在机械制造业中应用广泛。
例如，石墨和二硫化钼可以用于机械设备的润滑，如轴承、滑轨和导轨等。
此外，润滑脂也可以用于机械设备的润滑，以减少运动部件之间的摩擦和磨损。
4. 电子设备：固体润滑材料在电子设备中也有应用。
例如，石墨和二硫化钼可以用于电子器件的润滑，如电子开关和连接器等。
此外，润滑脂也可以用于电子设备的润滑，以减少电子器件之间的摩擦和磨损。
固体润滑材料的发展状况
固体润滑材料的发展状况发布时间：2021-03-29T10:46:51.727Z 来源：《文化研究》2021年3月下作者：张金洪、谭杰森[导读] 润滑技术在我国有悠久的发展历史,因此本文将按一般的分类方法,将它分为固体粉末润滑剂、固体润滑膜、自润滑复合材料三大类来介绍它的发展概况。
重庆工商大学张金洪、谭杰森 400020摘要：润滑技术在我国有悠久的发展历史,因此本文将按一般的分类方法,将它分为固体粉末润滑剂、固体润滑膜、自润滑复合材料三大类来介绍它的发展概况。
一、固体粉末润滑剂1.作为润滑油脂添加剂此项研究工作在我国约始于五十年代末期。
到目前为止,作为润滑油脂添加剂的固体粉末润滑剂主要有二硫化泪、石墨、氟化石墨、聚四氟乙烯、二硒化泥、二硫化钨等等。
作为添加剂来改性润滑油脂的效果是明显的。
如二硫化泪、石墨、氟化石墨分别添加在硅油一锉皂脂K K一3和矿油一锉皂脂3 0 4中,在温度法四球机上作抗摩性能对比的结果表明,在硅油脂中,氟化石墨有较好的效果;在矿油中则是添加二硫化泪有较好的效果。
2.粉末飞溅润滑直接将固体粉末润滑剂放在需要润滑的部件的密封箱中,利用转动部件使粉末飞扬起来,然后落到需要润滑的摩擦面上,从而得到润滑效果。
将固体粉末润滑剂直接加入到需要润滑的摩擦表面,同样可以得到粉末润滑的效果。
如徐州重型机械厂在回火炉、闷火炉上的轴承就是直接用二硫化铂粉末进行润滑的。
他们成功地解决了原来用油脂润滑时,润滑脂在高温下的流失、冒烟、烟雾污染的问题。
此外,实践证明,用固体粉末润滑剂作为机械零部件跑合期的润滑剂,其效果比用油脂润滑好。
3.制成悬浮液来进行润滑将固体粉末润滑剂制成悬浮液(或乳液)浸渍在多孔的青铜或铬、铁、镍等烧结材料中,作成具有自润滑性能的轴承、轴套、压缩机活塞环、导向环等等来使用。
这种使用方法目前国内已经取得了很好的结果[5]的。
国营安东机械厂的有关人员曾将二硫化铝粉末与酒精按不同配比制成悬浮液浸渍不同型号的磨床砂轮,发现磨床砂轮的消耗量因而降低到原来消耗量的二分之一,同时还减少了砂轮的修正时间和次数、消除了磨削加工的挤压噪声、还可以提高磨削加工的进刀量(可由0.05一0.15毫米增大到0.3毫米)。
固体润滑概论(12)
固体润滑概论(12)固体润滑是指通过固态润滑剂在两个接触面之间形成一层保护膜，以减少两种材料之间的磨擦和磨损，并提高机件的寿命和性能。
固体润滑材料广泛应用于各种工业行业中，例如飞机引擎、汽车发动机、机械、上下水泵等，已成为现代工程中必不可少的组成部分。
固体润滑的好处起源于润滑剂材料本身的特性。
传统润滑剂像油脂、润滑油和凝胶都是易燃易爆的，这会在高温和高压下导致不必要的事故。
与之相比，固体润滑材料的化学稳定性更高，即使在恶劣的环境下，也能保持稳定的性能。
因此，固体润滑材料比传统润滑剂更加安全可靠和耐用。
不同类型的固体润滑材料主要分为三类：固体吸附型润滑剂、涂层型固体润滑剂和固体油膜型润滑剂。
很多时候，这些材料的性质也会根据需求进行结合，以获得最佳的润滑效果。
例如，在高温和高压环境中需要使用结合了钼酸盐的石墨固体润滑材料，以保持良好的润滑效果。
目前，在固体润滑剂的研究领域，石墨固体润滑材料是最主要的应用材料。
这是由于石墨的独特结构和自润滑的性质，能够形成完整的润滑层，并提供良好的耐磨性。
因此，石墨固体润滑材料已经广泛应用于飞机发动机、船舶、建筑、汽车发动机等高要求的领域。
除石墨外，其他固体润滑材料如二硫化钼、氧化铜等也得到了广泛研究。
总的来说，固体润滑技术是一项重要的材料科学技术，可以大大提高机械传动系统的寿命和性能。
随着技术的不断发展和验证，人们对固体润滑材料的认识和使用也不断提高，这将促进固体润滑技术的进一步发展。
未来，需要更多的研究和改进，以满足不断增长的需求和不断变化的环境需求。
固体润滑技术的发展和使用是一项长期性的工作，需要不断的创新和改进。
最近的研究表明，纳米固体润滑剂可能会是未来的发展趋势。
这是由于纳米材料的特性可以改善结晶性、热稳定性和摩擦性能等方面，同时纳米材料的表面积也更大，可以更加有效地降低摩擦系数并增加润滑性。
此外，随着对环境保护意识的提升，对于固体润滑剂的使用也会面临更加严格的要求。
JHG固体润滑材料使用说明书
123123451a b 2止推垫圈的安装固定是以垫圈凹槽定位，以平头螺钉来固定的。
凹槽直径φD 其公差为 G10，凹槽深度比垫圈厚度 T 小 0.3 ~ 0.5 mm ，垫圈内径 φd 与轴颈外径有0.20 ｍｍ以上的间隙。
在重载低速、往复和间歇运动等油膜难以形成的工况条件下，具有很好的耐磨性和其它工业用轴承。
如：组装流水线、传送带用轴承等等。
可长时间在较高温度及无油润滑条件下工作；免维护，使用寿命长。
用于水坝工作弧形门支铰轴承、闸门轴承、水轮机轴承及石油机械等需耐腐蚀和耐食品机械、纺织印染机械、造纸机械、印刷机械等需减少污染使用的场合；高温环境下的钢厂中冶金设备、铸造机、输送轨道、高温鼓风机、烘干炉和热轧机矿山、工程机械支承轴承、大型复盖件冲压模导向套、滑板和桥梁轴承、滑板等；（四）产品典型应用（三）产品特性JHG 固体镶嵌自润滑材料（一）材料结构JHG 固体镶嵌自润滑材料是以金属合金为基础材料，在其工作面上钻出孔、穴，嵌入固体润滑剂。
使其在工作中能释放并在滑动表面生成一层固体润滑膜层，将对磨件表面隔开，达到减少摩擦和磨损的目的。
根据用途的不同，可以采用高强度黄铜合金、青铜合金、钢、铸铁、不锈钢等为基体。
（二）主要性能及适用范围与轴承内径相配合的轴颈表面粗糙度要小于 Ra 0.8μm，表面硬度不低于 HRC 46 。
轴承、翻边轴承的安装轴承、翻边轴承座孔的表面粗糙度要小于 Ra 1.6μm。
轴承座孔的压入端面应按 1 × 20。
倒角，并去除毛刺，涂少量的润滑脂以利于压入。
轴承压入时，应先按图 2 自制一个导向杆，用工具或压力机垂直地压入轴承座孔，应避免直接敲打轴承的端面。
（五）产品的安装图 1槽直径尺寸等于垫圈外径 φD 其公内径 φd 与轴颈外径有0.20 ｍｍ以上的磨性和低的摩擦系数；蚀和耐水浸润部位；热轧机用轴承等；板等；硬度不低于 HRC 46 。
孔的压入端面应按 1 × 20。
固体润滑剂
固体润滑剂固体润滑剂就是在两个有载荷作用的相互滑动面间，用以降低摩擦和磨损的固体状态的物质。
要求：剪切抗力低，与被润滑表面有较好的亲和力，不腐蚀被润滑表面、耐高温、耐低温等特点。
包括金属材料，无机非金属材料和有机材料等。
可分为固体粉末润滑材料、粘结或喷涂固体润滑膜、自润滑复合材料。
固体润滑材料的适应范围比较广，以1000℃以上的白热高温到液体氢的深冷低温；严重腐蚀气体环境中工作的化工机械，是受到强辐射的宇航机械上(如月球表面的工作机械)，在原子能工业、宇航和国防工业、电子工业、化学工业、机械工业、交通运输、食品工业、纺织印染等轻工业部门都已经得到了应用。
固体润滑剂主要用在高温、低温、高真空、放射线高辐射场、腐蚀性大、挥发性低、不易测定条件润滑、不容许受润滑油、脂沾污等场合和机件上。
一、固体润滑三种机理1、形成固体润滑膜，它的润滑机理与边界润滑机理相似；2、软金属固体润滑剂，它利用软金属抗剪切强度低的特点来起润滑作用；3、层状结构的特点起润滑作用。
图6—8为石墨的品体结构，由图6—8可知石墨具有层状，在层与层之间的接合力较弱，所以剪切抗力低。
一般常用的固体润滑剂有：二硫化钼、石墨、云母、二硫化钨、滑石粉、氮化硼；塑料包括聚四氟乙烯、聚胺脂、聚乙烯、浇铸尼龙—6等以及某些金属如铅、锌、锡、银等低熔点金属及其合金。
二、固体润滑剂的优点1)免除了油脂的污染及滴漏。
如在空气压缩机实现固体润滑(包括轴承、密封、活塞环)后，可以提供不被油污染的空气；又如在纺织机械、食品加工机械、造纸机械、印刷机械采用固体润滑后，能避免油污，提高产品质量；2)取消了供油脂所用的润滑油站及油路系统，节省了投资、降低了维修费用；3)适应比较广泛的温度范围。
它可用于特殊的工况条件(如在具有放射性条件下能抗辐射、耐高真空、抗腐蚀)以及不适宜使用润滑油脂的场合。
4)增强了防锈蚀能力。
这对于潮湿气候的南方具有重要意义。
5）固体润滑剂分散悬浮在液体润滑剂中，既可以发挥固体润滑剂本身的性能，弥补固体润滑剂的摩擦系数大和导热性能不良的缺点。
固体润滑高分子涂层材料
5.固体润滑涂层材料的发展趋势
• 开发新型固体润滑剂和高性能高分子树脂基体是 高分子固体润滑耐磨涂层取得突破性进展的根本 途径。
• 已有报道稀土类固体润滑剂TaS2、NbS2比MoS2减 摩耐磨性能和氧化稳定性好,这类润滑剂将是开发 的重点 • 多元固体润滑剂如硅氧烷-石墨-MoS2 ,MoS2-硅油 -石蜡油等复合新配方研究也将成为热点
1.2固体润滑涂层技术的种类
固体润滑涂层
高分子涂层
金属涂层
陶瓷涂层
有机粘结型
涂料型
•目前固体润滑高分子材料的研究热点集中 在聚苯硫醚(PPS)、环氧树脂、聚酰亚胺 (PI)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK) 等。
聚酰亚胺(PI)分子式
2.固体润滑高分子涂层材料的作用机理
• 高分子涂层可以隔离摩擦副表面间直接接 触,而涂层摩擦阻尼较小。 • 高分子涂层在对磨金属表面形成转移膜,隔 离摩擦表面间直接接触,降低摩擦阻尼。 • 高分子涂层表面微观多孔状或桔皮状结构 可储藏润滑油,与固体润滑剂产生减摩协同 效应。
供应玻纤增强聚苯硫醚粒料 聚苯硫醚管
3.2环氧树脂
• 环氧树脂的分子链中含有很多活性基团,固化后会 交联成为网状体形结构 • 具有优异的粘着、分散和力学性能,在耐腐蚀、耐 水等方面性能也较优
高耐热低吸湿的环氧树脂
环氧树脂地板
3.3聚酰亚胺(PI)
• 广泛应用于航空航天等尖端技术领域的高性能材 料 • 耐高低温性能优异、耐腐蚀、化学性质稳定、一 般溶剂很难溶解、耐辐照性能良好、摩擦性能优 良
固体润滑高分子涂层材料
目录
• • • • • 固体润滑涂层技术的概念及种类 固体润滑高分子涂层材料的作用机理 常见固体润滑高分子涂层材料的特性 固体润滑涂层材料的应用 固体润滑涂层材料的发展趋势
几种高温自润滑复合材料的研制与性能研究
几种高温自润滑复合材料的研制与性能研究本文介绍了几种高温自润滑复合材料的研制与性能研究。
首先，我们介绍了高温自润滑复合材料的概念及其在工业制造中的应用。
然后，我们介绍了几种不同类型的高温自润滑复合材料以及它们的制备方法。
最后，我们重点介绍了这些复合材料的性能研究情况。
高温自润滑复合材料的概念及其应用高温自润滑复合材料是一种具有高温稳定性和自润滑性能的复合材料。
它由高温稳定性的基体和自润滑剂组成，具有优异的摩擦学和磨损性能。
目前，高温自润滑复合材料已广泛应用于航空航天、汽车、机械制造等领域。
几种不同类型的高温自润滑复合材料以及制备方法1. 聚合物基高温自润滑复合材料聚合物基高温自润滑复合材料是一种以高分子化合物为基体，添加自润滑剂制备而成的复合材料。
自润滑剂可以是微米级的固体润滑剂，也可以是纳米级的润滑剂。
该类复合材料的制备方法主要有两种，一种是添加自润滑剂的共混法，另一种是自润滑剂和基体聚合物共同反应的化学反应法。
2. 金属基高温自润滑复合材料金属基高温自润滑复合材料是以金属材料为基体，添加自润滑剂制备而成的复合材料。
金属材料可以是高温合金、耐热钢等。
自润滑剂可以是纳米级的碳纳米管等。
该类复合材料的制备方法主要有热压、等离子喷涂等。
3. 陶瓷基高温自润滑复合材料陶瓷基高温自润滑复合材料是一种以陶瓷材料为基体，添加自润滑剂制备而成的复合材料。
自润滑剂可以是固体自润滑材料或纳米级润滑剂。
该类复合材料的制备方法主要有等离子喷涂、热压等。
高温自润滑复合材料的性能研究情况高温自润滑复合材料的性能研究主要涉及其摩擦学、磨损性能及高温稳定性。
其中，摩擦学和磨损性能是该类复合材料的关键研究方向，高温稳定性则是其应用的特殊要求之一。
研究结果显示，不同类型的高温自润滑复合材料具有不同的性能优势。
例如，聚合物基高温自润滑复合材料具有优异的耐磨性能，金属基高温自润滑复合材料具有极低的摩擦系数，陶瓷基高温自润滑复合材料具有优异的高温稳定性。
机械设备固体润滑剂的使用
机械设备固体润滑剂的使用固体润滑剂通常以固体微粒的形式出现在两摩擦表面间，起减小摩擦力的作用。
采用粉末冶金和表面镀覆或涂抹处理的手段，在摩擦表面形成一层固体润滑膜。
也可以使固体润滑剂与基材金属生成化合物，以减小摩擦系数和可能发生的咬合或烧伤等现象。
一、固体润滑剂的使用当前，固体润滑剂主要应用在宇航工程等高温、低温、高真空、强辐射等场合，以及腐蚀性介质（气氛）、电接触点、某些金属或塑性材料的热加工等机械设备的润滑上。
一般常用的有二硫化钼、胶体石墨、云母、二硫化钨、氮化硼、氟化石墨、滑石粉、氟化硼、氮化硅、氧化铅、塑料及某些金属与其他呈层状结构的各种化合物。
固体润滑剂的使用方法见表2-1-1。
几微米厚的固体润滑膜大都能耐 106 次以上的摩擦，也有超过 107次寿命的。
但当要求更长的使用寿命时，则须采取某种方法向摩擦部位不断供给固体润滑剂。
例如，预先把固体润滑剂压制成片（柱），置于摩擦面上，或者在摩擦面上钻孔（开槽），将固体润滑剂嵌入其中，作为润滑供给源。
各种固体润滑剂的使用性能及状态见表2-1-2。
各种粘结型固体润滑膜的组分见表2-1-3。
一些金属润滑剂的组分和用途见表2-1-4。
二、固体润滑剂的选用原则1.根据工作特性来选用在选用固体润滑剂时，首先要明确其工作环境（温度、气氛或液体介质）、工作参数（压力、速度）和对摩擦学性能（摩擦系数、磨损量、使用寿命）的要求以及散热等情况，参照各种材料的耐温性、环境适应性、承载能力、极限 p值和在工作 pp值下的磨损速率等，并考虑温度和润滑的影响，考虑负荷的性质（如是否存在冲击振动负荷、往复运动和间歇运动等）以及原料和加工等方面的经济因素，才能合理地选择出性能指标略高于工作参数的理想的固体润滑材料。
选用固体润滑剂时，首先确定选用何种类型的原料（如层状类材料、高分子类、软金属类或是金属化合物类材料等）。
如果选用高分子材料或软金属基型复合材料，还应首先选择合适的基材，如选用铁基材还是铜基材等。
润滑材料的类型及用途
润滑材料的类型及用途凡是能降低摩擦阻力作用的介质都可作为润滑材料使用。
在各种机器及设备中,所使用的润滑剂有气体的、液体的、半液体的（润滑脂）和固体的。
其分类如下表:一、液体润滑剂液体润滑剂是用量最大、品种最多的润滑剂,包括矿物油、合成油、动植物油和水基液等。
其中,以矿物油用量最大,占全部液体润滑剂的90%以上。
液体润滑剂有较宽的粘度范围,对不同的负荷、速度和温度条件下工作的摩擦副和运动部件提拱了较宽的选择余地,而且资源丰富,多数是价廉产品,容易获得。
特别是在其中还可以添加一定量的添加剂,改善其物理化学性质,对润滑油赋予新的特殊性能,或加强其原有的某种性能,满足更高要求。
合成润滑油包括多种不同类型,不同化学结构和不同性能的化合物,多使用在比较苛刻的工况下,如极高温、极低温、高真空度、重载、高速、具有腐蚀性环境以及辐射环境等。
水基液多半用于金属加工液及难燃性液压介质,常用的水基液有水、乳化液(油包水或水包油型),水乙二醇以及其他化学合成液或半合成液。
动植物油脂常用于金属加工液及难燃液压介质、蜗轮蜗杆油、螺纹加工油等。
生物降解油方面的研究已经取得很大进展。
据资料介绍,在难燃液中的用量有很大增加,其主要特点是油性好,生物降解性好,可满足环境保护要求。
缺点是氧化安定性、热稳定性和低温性能不理想。
二、润滑脂润滑脂的用量仅次于润滑油,一般由基础油液、稠化剂和添加剂(或填料)在高温下混合而成。
主要品种按稠化剂的组成分为皂基脂、烃基脂、无机脂等。
许多摩擦副的润滑离不开润滑脂润滑。
如大部分滚动轴承、滑动轴承、齿轮、弹簧、绞车、钢丝绳、滑板等。
除了具有抗磨、减磨和润滑性能外,还能起密封、减振、阻尼、防锈等作用,其润滑系统简单、维护管理容易,可节省操作费用。
缺点是流动性小,散热性差,高温下易产生相变和分解等。
三、固体润滑剂分为软金属、金属化合物、无机物和有机物4类。
按其物质形态,可分为固体粉末、薄膜和自润滑复合材料等3种。
固体润滑概论(10)――10、复合材料和固体润滑膜以外的固体润滑滑动材料
固体润滑概论(10)――10、复合材料和固体润滑膜以外的固体润滑滑动材料固体润滑滑动材料是指能够在滑动接触过程中起到固体润滑作用的材料。
这类材料广泛应用于机械制造、汽车、航空航天、船舶建造、电力等领域。
除了复合材料和固体润滑膜以外，还有一些其他的固体润滑滑动材料。
1. 非晶合金非晶合金是由非晶态的高韧性金属玻璃和微晶合金复合而成的一种材料。
其具有很强的固体润滑性，能够有效地减少机械部件在运动过程中的磨损和摩擦系数。
2. 金属基复合材料金属基复合材料是由金属基体和一种或多种增强相组成的复合材料。
在金属基体中添加一定量的固体润滑材料，如氧化物、碳化物、硼化物等，可以有效地减少材料的摩擦系数和磨损率，提高机械部件的使用寿命。
3. 陶瓷材料陶瓷材料具有硬度大、抗磨损性好、耐腐蚀等优良性能，可以作为固体润滑滑动材料应用于高温、高压、强腐蚀等恶劣环境下的摩擦副中。
4. 高分子材料高分子材料具有良好的减摩性能和耐磨损性能，可以作为固体润滑滑动材料应用于汽车等机械部件中。
总之，固体润滑滑动材料的应用范围非常广泛，不同的材料具有不同的性能特点，应根据具体的工况要求选择合适的材料，以确保机械部件在运动过程中具有良好的润滑和减摩性能，延长机械部件的使用寿命。
除了上述几种固体润滑滑动材料外，还有一些其他的材料也可以应用于固体润滑。
例如，纳米材料具有较小的颗粒大小和特殊物理和化学性质，可以作为高性能的固体润滑材料；纤维素及其衍生物也具有较好的润滑性能，可作为环保的固体润滑滑动材料应用于各种领域。
同时，随着科技的不断发展，一些新型的固体润滑材料也在不断涌现。
例如，石墨烯及其衍生物具有极高的力学强度和润滑性能，可以应用于高端机械部件的制造；金属氧化物纳米颗粒具有很好的热稳定性和化学惰性，可以用于高温高压环境下的润滑；MXene材料也具有较好的润滑性能和导电性能，可以为新型电子器件提供固体润滑滑动材料。
总之，随着科技的不断进步，人们对于固体润滑材料的要求也在不断提高，需要不断地开发和研究新型的材料，并将其应用于各种实际情况中。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
固体自润滑复合材料分类
根据基体材质不同大致可将固体自润滑复合材料分为聚合物基、陶瓷基和金属基等三大类。
A.聚合物固体自润滑复合材料
目前常见的减摩用聚合物有：聚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯、尼龙(PA)、聚甲醛(POM)、聚乙烯(PE)等。
其中PTFE本身也是一种良好的固体润滑剂，是研究较早且应用最广的耐热性聚合物基自润滑材料，其分子结构规整，静摩擦系数可达0.04，是已知的可实用的滑动材料中摩擦系数最小的。
然而，聚合物材料机械强度低、耐热和传热性能不理想，即使环境温度不升高，但在摩擦条件十分苛刻的条件下，传热性能低的聚合物材料很容易发生局部升温而达到耐热极限，因此不适宜高温、高速、重载等工作条件。
B.陶瓷基固体自润滑复合材料
新型结构陶瓷材料具有高强度、高硬度、低密度，以及优异的化学稳定性和高温力学性能等特点，因此有关陶瓷基自润滑复合材料及摩擦学性能的研究日益
受到重视。
Sliney等选择了Cr
3C
2
为陶瓷相，以Ni为粘结相，CaF
2
和BaF
2
的共
熔物与银为润滑剂，制备了性能优异的高温自润滑金属陶瓷涂层PS200，对上述
配方进行调整可制得PS212涂层及PM212陶瓷复合材料，对解决斯特林发动机等的高温润滑问题有重要意义。
王静波等考察了Ni-WC-PbO系自润滑金属陶瓷的高温摩擦学特性，发现摩擦化学产物PbW0
4
是该类材料具有优异摩擦学特性的主要
原因，直接加入PbW0
4
时材料的摩擦学性能较好，但其机械性能略差。
陈晓虎研究了润滑组元(石墨、氮化硼)与氧化铝基体化学相容、物理匹配关系及其对自润
滑陶瓷材料摩擦学性能的影响，将石墨和氮化硼同时引入A1
20
3
陶瓷基体之中，
润滑减摩性能明显提高。
总体上讲，自润滑陶瓷材料成为解决极端苛刻工况条件下实现自润滑要求的有效途径，但目前自润滑陶瓷材料的研究仍处于起步阶段，离实际应用还存在一定的距离。
C.金属基固体自润滑复合材料
金属基固体自润滑复合材料是固体润滑剂作为组元加入到金属基体中形成的复合材料,它具有如下特点：熔点高，机械强度高，有较好的韧性和延展性；热传导性和导电性好；尺寸稳定，耐潮湿，摩擦因数小，耐磨寿命长等优良的摩
擦学特性，而且容易加工，适用于高负荷、高温、高真空等特殊工况下工作。
这类材料的特性取决于摩擦过程中其所含固体润滑剂的析出和弥散分布，固体润滑剂可以在对摩表面发生转移形成润滑膜，使材料的摩擦学性能得到明显改善。
从使用工况不同，该类复合材料可以分为无流体润滑条件下、在润滑和活性介质条件下、在真空和各种气体介质下、在某些其它特殊工况条件下等；从金属基材的种类不同，可以分为难熔金属及其合金基（W、Mo等）、高温金属及其合金基（Ni、Cr、Co等）、常温金属及其合金基（Cu、Al、Fe等）。