各种材料摩擦系数表02361教学文案
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摩擦系数表
计算摩擦力的大小时,应先判断该摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力。
再用相应方法求出。
滑动摩擦力的大小计算公式为f =μN ,式中的μ叫动摩擦因数,也叫滑动摩擦系数,它只跟材料、接触面粗糙程度有关,注意跟接触面积无关;N为正压力。
滑动摩擦力:发生在两个相互接触而相对滑动的物体之间,阻碍着它们之间相对滑动的力。
摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势方向相反。
而不是与物体的运动方向相反。
摩擦力可作为动力也可作为阻力。
静摩擦力:最大静摩擦力(约等于滑动摩擦力)没有计算公式;
滑动摩擦力:动摩擦因数f =μN, f是物体的压力(不是重力),μ是动摩擦因数,N是正压力
摩擦系数表
材料名称
无润滑有润滑无润滑有润滑
钢-钢 0.15 0.1~0.12 0.1 0.05~0.1
钢-软钢 0.2 0.1~0.2
钢-铸铁 0.3 0.2 0.05~0.15
钢-青铜 0.15 0.15~0.18 0.1~0.15
软钢-铸铁 0.2 0.18 0.05~0.15
软钢-青铜 0.2 0.18 0.07~0.15
铸铁-铸铁 0.18 0.15 0.07~0.12
铸铁-青铜 0.15~0.2 0.07~0.15
青铜-青铜 0.1 0.2 0.07~0.1
皮革-铸铁 0.3~0.5 0.15 0.6 0.15 橡皮-铸铁 0.8 0.5
木材-木材 0.4~0.6 0.1 0.2~0.5 0.07~0.15。
各种材料摩擦系数表各种材料摩擦系数表摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。
它是和表面的粗糙度有关,而和接触面积的大小无关。
依运动的性质,它可分为动摩擦系数和静摩擦系数。
现综合具体各种材料摩擦系数表格如下。
注:表中摩擦系数是试验值,只能作近似参考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。
中文名固体润滑材料采用材料固体粉末、薄膜等作用减少摩擦磨损使用物件齿轮、轴承等目录1.1基本性能2.2使用方法3.3常用材料基本性能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。
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。
此外还要求它对轴承和有关部件无腐蚀性、对人畜无毒害,不污染环境等。
4)要求固体润滑剂有较高的承载能力因为固体润滑剂往往应用于严酷工况与环境条件如低速高负荷下使用,所以要求它具有较高的承载能力,又要容易剪切。
使用方法1)作成整体零件使用某些工程塑料如聚四氟乙烯、聚缩醛、聚甲醛、聚碳酸脂、聚酰胺、聚砜、聚酰亚胺、氯化聚醚、聚苯硫醚和聚对苯二甲酸酯等的摩擦系数较低,成形加工性和化学稳定性好,电绝缘性优良,抗冲击能力强,可以制成整体零部件,若采用环璃纤维、金属纤维、石墨纤维、硼纤维等对这些塑料增强,综合性能更好,使用得较多的有齿轮、轴承、导轨、凸轮、滚动轴承保持架等。
常用材料之间的摩擦系数(全) 在我们的日常生活中,摩擦力是一个无处不在的现象。
从我们走路时鞋底与地面的摩擦,到我们使用手机时屏幕与手指之间的摩擦,甚至是我们驾驶汽车时轮胎与路面之间的摩擦,都离不开摩擦力的作用。
你是否曾经思考过,不同材料的摩擦系数之间存在着怎样的关系呢?本文将从理论和实践两个方面,对常用材料之间的摩擦系数进行详细的探讨。
我们来看一下摩擦系数的定义。
摩擦系数是指两个物体表面相互接触时,由于表面粗糙度和分子间相互作用力的存在,使得两个物体相对运动时所产生的阻碍作用的大小。
用公式表示就是:μ= Ff / (Fn × μ0)其中,μ表示摩擦系数,Ff表示法向作用力,Fn表示正向作用力,μ0表示静摩擦系数。
在理论上,我们可以通过实验数据和数学模型来研究不同材料之间的摩擦系数关系。
根据实验数据,我们可以发现,金属材料(如钢、铁等)的摩擦系数通常较高,而非金属材料(如橡胶、塑料等)的摩擦系数较低。
这是因为金属材料的原子结构紧密,表面粗糙度较小,分子间相互作用力较强;而非金属材料的原子结构松散,表面粗糙度较大,分子间相互作用力较弱。
我们还可以通过对数学模型的研究来深入了解不同材料之间的摩擦系数关系。
例如,我们可以使用牛顿第二定律和动量定理来建立一个描述物体运动状态变化的微分方程组。
然后,通过求解这个方程组,我们可以得到物体在不同材料表面运动时的加速度和速度变化情况。
通过对比这些变化情况,我们就可以得出不同材料之间的摩擦系数大小关系。
除了理论研究之外,我们还可以从实际应用的角度来探讨常用材料之间的摩擦系数关系。
例如,在汽车制造领域中,工程师需要根据不同的道路条件和行驶速度要求,选择合适的轮胎材料和制动系统设计。
如果选择了不合适的轮胎材料或制动系统设计,就可能导致汽车在行驶过程中出现打滑、失控等危险情况。
因此,了解不同材料之间的摩擦系数关系对于提高汽车的安全性和性能具有重要意义。
常用材料之间的摩擦系数关系是一个复杂而又重要的研究领域。
常用材料摩擦系数表摩擦系数是指在两个物体之间相互接触并相对移动时,所产生的摩擦力与正压力之比。
摩擦系数的大小直接影响着摩擦力的大小,对于工程设计和实际生产中的摩擦问题具有重要意义。
下面将介绍一些常见材料的摩擦系数表,以便工程师和研究人员在实际工作中能够更好地选择合适的材料。
1. 金属材料。
钢与钢,0.74。
铝与铝,1.05。
铜与铜,1.05。
铁与铁,1.3。
铝与钢,1.0。
铜与钢,0.53。
2. 塑料材料。
聚乙烯与聚乙烯,0.2。
聚丙烯与聚丙烯,0.3。
聚氯乙烯与聚氯乙烯,0.4。
聚苯乙烯与聚苯乙烯,0.6。
尼龙与尼龙,0.5。
聚四氟乙烯与聚四氟乙烯,0.04。
3. 木材料。
干松木与干松木,0.4。
干橡木与干橡木,0.6。
干胡桃木与干胡桃木,0.5。
干柳木与干柳木,0.4。
干枫木与干枫木,0.55。
干榉木与干榉木,0.6。
4. 润滑材料。
石蜡与金属,0.1。
润滑油与金属,0.05。
润滑脂与金属,0.03。
润滑油与塑料,0.1。
润滑脂与塑料,0.08。
润滑脂与橡胶,0.15。
5. 其他材料。
玻璃与玻璃,0.9。
水泥与水泥,0.6。
纸张与纸张,0.5。
皮革与皮革,0.4。
橡胶与橡胶,0.8。
砂纸与金属,1.0。
以上数据仅供参考,实际使用时应根据具体情况进行调整。
在工程实践中,摩擦系数的准确选择对于摩擦阻力的减小、运动的平稳、零件的耐磨等方面都具有重要作用。
因此,工程师和研究人员在设计和选择材料时,应当充分考虑摩擦系数的影响,以提高产品的性能和使用寿命。
总结,摩擦系数是材料表面摩擦性能的重要参数,不同材料之间的摩擦系数差异很大。
正确选择和使用材料的摩擦系数,可以有效减小摩擦阻力,提高机械设备的效率和使用寿命。
因此,在工程设计和实际生产中,合理选择摩擦系数是非常重要的。
希望以上常用材料摩擦系数表对工程师和研究人员在实际工作中能够有所帮助。
各种材料摩擦系数表文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]各种材料摩擦系数表摩擦系数是指两表面间的和作用在其一表面上的垂直力之比值。
它是和表面的粗糙度有关,而和接触面积的大小无关。
依运动的性质,它可分为动摩擦系数和静摩擦系数。
现综合具体各种材料摩擦系数表格如下。
注:表中摩擦系数是试验值,只能作近似参考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、反应生成固体润滑膜,降低摩擦磨损。
中文名固体润滑材料采用材料固体粉末、薄膜等作?用减少摩擦磨损使用物件齿轮、轴承等目录1.12.3.24.5.36.基本性能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。
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。
此外还要求它对轴承和有关部件无腐蚀性、对人畜无毒害,不污染环境等。
4)要求固体润滑剂有较高的承载能力因为固体润滑剂往往应用于严酷工况与环境条件如低速高负荷下使用,所以要求它具有较高的承载能力,又要容易剪切。
各种材料(配对)摩擦系数表大全一、定义
摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。
它是和表面的粗糙度有关,而和接触面积的大小无关。
依运动的性质,它可分为动摩擦系数和静摩擦系数.
二、计算公式
滑动摩擦力的大小跟压力成正比,就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比.滑动摩擦力的计算公式为F = μFn
其中F等于滑动摩擦力,μ为动摩擦系数,Fn为压力.
这里再对公式中的各项说明一下:
Fn为弹力的性质,并不是总等于物体的重力,需要结合运动情况和平衡条件加以确定。
动摩擦系数μ是比例常数,它的数值跟相互接触的接触面的材料和接触面的情况(如粗糙程度、干湿程度、温度等)有着密切的关系。
动摩擦系数是两个力的比值,因此没有单位.
滑动摩擦力的大小与物体相对运动的速度无关,与接触面的面积大小无关。
滑动摩擦力的作用总是阻碍物体间的相对运动,但不是阻碍物体的运动,滑动摩擦力可能是阻力,当然也可能是动力。
三、具体各种材料摩擦系数表格如下.
※注:表中摩擦系数是试验值,只能作近似参考。
各种材料(配对)摩擦系数表大全
一、定义
摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。
它是和表面的粗糙度有关,而和接触面积的大小无关。
依运动的性质,它可分为动摩擦系数和静摩擦系数。
二、计算公式
滑动摩擦力的大小跟压力成正比,就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
滑动摩擦力的计算公式为F=μFn
其中F等于滑动摩擦力,μ为动摩擦系数,Fn为压力。
这里再对公式中的各项说明一下:
Fn为弹力的性质,并不是总等于物体的重力,需要结合运动情况和平衡条件加以确定。
动摩擦系数μ是比例常数,它的数值跟相互接触的接触面的材料和接触面的情况(如粗糙程度、干湿程度、温度等)有着密切的关系。
动摩擦系数是两个力的比值,因此没有单位。
滑动摩擦力的大小与物体相对运动的速度无关,与接触面的面积大小无关。
滑动摩擦力的作用总是阻碍物体间的相对运动,但不是阻碍物体的运动,滑动摩擦力可能是阻力,当然也可能是动力。
三、具体各种材料摩擦系数表格如下。
※注:表中摩擦系数是试验值,只能作近似参考。
常用材料摩擦系数表摩擦系数是指两个物体之间在接触和相对运动时所产生的摩擦力与法向压力之比。
摩擦系数的大小直接影响着物体之间的摩擦力大小,对于工程设计和实际生产中的摩擦问题具有重要意义。
在工程实践中,常用材料的摩擦系数表是工程师和设计人员必不可少的参考资料,能够帮助他们准确地选择材料,预测摩擦力以及进行摩擦学分析。
下面是一份常用材料的摩擦系数表,供大家参考:1. 金属材料。
铝合金,0.61。
铜,0.53。
钢铁,0.74。
不锈钢,0.64。
铸铁,0.4-0.6。
2. 塑料材料。
聚乙烯,0.3。
聚丙烯,0.3。
聚氯乙烯,0.4。
聚苯乙烯,0.5。
尼龙,0.4-0.5。
3. 木材。
干松木,0.5。
湿松木,0.4。
干橡木,0.6。
湿橡木,0.5。
人造板材,0.4-0.6。
4. 润滑材料。
石蜡,0.1。
石油,0.05。
润滑油,0.05。
蜡,0.1。
润滑脂,0.05-0.1。
5. 橡胶材料。
天然橡胶,0.8。
丁腈橡胶,0.6。
丁苯橡胶,0.6。
丁基橡胶,0.6。
氯丁橡胶,0.6。
以上数据仅供参考,实际摩擦系数还会受到许多因素的影响,如表面粗糙度、温度、压力等。
在实际工程中,还需要进行摩擦系数的实验测定,以获得更准确的数据。
在工程设计中,正确选择材料的摩擦系数对于摩擦力的预测和控制至关重要。
通过对不同材料的摩擦系数进行合理选择,可以降低摩擦损失,提高机械装置的效率,延长零部件的使用寿命。
除了材料的摩擦系数外,还需要考虑摩擦表面的润滑情况。
对于需要减小摩擦力的场合,可以通过润滑来降低摩擦系数,减小能量损耗,提高装置的工作效率。
总之,摩擦系数是材料摩擦特性的重要参数,对于工程设计和实际生产具有重要意义。
希望以上摩擦系数表能够为工程师和设计人员在实际工作中提供一定的参考,帮助他们更好地解决摩擦问题,提高产品质量和工作效率。
完整版)各种材料摩擦系数表下面是各种材料的摩擦系数表。
摩擦系数是指两个表面之间的摩擦力和作用在其中一个表面上的垂直力之比。
它与表面的粗糙度有关,而与接触面积的大小无关。
根据运动的性质,它可以分为动摩擦系数和静摩擦系数。
动摩擦系数表:材料A:铝:1.05-1.35制动材料:0.4黄铜:0.2砖块:0.6青铜:0.5镉:1.1铸铁:0.41铬:1.05铜:1.0铅铜合金:0.53 金刚石:0.22 玻璃:0.1石墨:0.1-0.15 材料B:铝:0.9低碳钢:1.0铸铁:0.5-0.7 木头:0.78 钢:0.1橡胶:0.1铬:0.5-0.8 铜:1.4金刚石:0.47 金属:0.3玻璃:0.22 镍:0.46石墨:0.15石墨(真空):0.49 静摩擦系数表:高硬碳:0.1-0.09 铁:0.12铅:0.6皮革:0.2-0.3镁:0.1镍:0.1尼龙:0.16橡胶:0.05-0.1铂:0.07有机玻璃:0.075聚苯乙烯:0.18聚乙烯:0.1合成橡胶:0.1蓝宝石:1.0-4.0 银:0.45烧结青铜:0.35固体粒子:0.43钢:0.52沥青(干):0.53沥青(湿):0.64混凝土(干):0.48混凝土(湿):0.32这是一个各种材料的摩擦系数表,其中动摩擦系数和静摩擦系数都有。
摩擦系数是指两个表面之间的摩擦力和作用在其中一个表面上的垂直力之比。
它与表面的粗糙度有关,而与接触面积的大小无关。
根据运动的性质,它可以分为动摩擦系数和静摩擦系数。
固体润滑材料具有减少摩擦磨损、延长使用寿命、降低能耗等优点。
同时,它们还能够在高温、高压、低温、高速等极端工况下保持良好的润滑效果。
使用方法固体润滑材料通常以粉末或薄膜的形式涂覆在承载表面上,也可以直接制成零件使用。
在使用过程中,应注意材料的选择、涂覆均匀度和厚度、温度和压力等因素。
常用材料常见的固体润滑材料包括聚四氟乙烯、碳化钨、石墨、锡等。
不同材料的润滑效果和适用范围有所差异,需要根据具体情况进行选择。
摩擦系数摩擦系数:是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。
它是和表面的粗糙度有关,而和接触面积的大小无关。
依运动的性质,它可分为动摩擦系数和静摩擦系数。
摩擦系数表材料名称静摩擦系数动摩擦系数无润滑有润滑无润滑有润滑钢-钢0.15 0.1~0.12 0.1 0.05~0.1钢-软钢0.2 0.1~0.2钢-铸铁0.3 0.2 0.05~0.15钢-青铜0.15 0.15~0.18 0.1~0.15软钢-铸铁0.2 0.18 0.05~0.15软钢-青铜0.2 0.18 0.07~0.15铸铁-铸铁0.18 0.15 0.07~0.12铸铁-青铜0.15~0.2 0.07~0.15青铜-青铜0.1 0.2 0.07~0.1皮革-铸铁0.3~0.5 0.15 0.6 0.15橡皮-铸铁0.8 0.5木材-木材0.4~0.6 0.1 0.2~0.5 0.07~0.15常用材料摩擦系数摩擦副材料摩擦系数μ钢-钢0.15* 0.1-0.12* 0.1 0.05-0.1钢-软钢0.2 0.1-0.2钢-不淬火的T8 0.15 0.03钢-铸铁0.2-0.3* 0.05-0.15 0.16-0.18钢-黄铜0.19 0.03钢-青铜0.15-0.18 0.1-0.15* 0.07钢-铝0.17 0.02钢-轴承合金0.2 0.04钢-夹布胶木0.22 -钢-钢纸0.22 -钢-冰 0.027* - 0.014石棉基材料-铸铁或钢0.25-0.40 0.08-0.12皮革-铸铁或钢 0.30-0.50 0.12-0.15材料(硬木)-铸铁或钢 0.20-0.35 0.12-0.16软木-铸铁或钢 0.30-0.50 0.15-0.25钢纸-铸铁或钢 0.30-0.50 0.12-0.17毛毡-铸铁或钢 0.22 0.18软钢-铸铁 0.2*,0.18 0.05-0.15软钢-青铜 0.2*,0.18 0.07-0.15铸铁-铸铁 0.15 0.15-0.16 0.07-0.12铸铁-青铜0.28* 0.16* 0.15-0.21 0.07-0.15铸铁-皮革0.55*,0.28 0.15*,0.12铸铁-橡皮0.8 0.5皮革-木料0.4-0.5* - 0.03-0.05铜-T8钢 0.15 0.03铜-铜0.20 -黄铜-不淬火的T8钢0.19 0.03黄铜-淬火的T8钢0.14 0.02黄铜-黄铜 0.17 0.02黄铜-钢0.30 0.02黄铜-硬橡胶 0.25 -黄铜-石板 0.25 -黄铜-绝缘物 0.27 -青铜-不淬火的T8钢0.16 -青铜-黄铜0.16 -青铜-青铜0.15-0.20 0.04-0.10青铜-钢0.16 -青铜-夹布胶木 0.23 -青铜-钢纸0.24 -青铜-树脂0.21 -青铜-硬橡胶 0.36 -青铜-石板0.33 -青铜-绝缘物 0.26 -铝-不淬火的T8钢0.18 0.03铝-淬火的T8钢0.17 0.02铝-黄铜0.27 0.02铝-青铜0.22 -铝-钢0.30 0.02铝-夹布胶木 0.26 -硅铝合金-夹布胶木 0.34 -硅铝合金-钢纸 0.32 -硅铝合金-树脂 0.28 -硅铝合金-硬橡胶 0.25 -硅铝合金-石板 0.26 -硅铝合金-绝缘物 0.26 -钢-粉末冶金 0.35-0.55* -木材-木材 0.4-0.6* 0.1* 0.2-0.5 0.07-0.10麻绳-木材 0.5-0.8* - 0.545号淬火钢-聚甲醛 0.46 0.01645号淬火钢-聚碳酸脂 0.30 0.0345号淬火钢-尼龙9 (加0.57 0.02 3%MoS2填充料)45号淬火钢-尼龙9 (加0.48 0.023 30%玻璃纤维填充物) 45号淬火钢-尼龙1010 0.039 - (加30%玻璃纤维填充物)45号淬火钢-尼龙1010 0.07 - (加40%玻璃纤维填充物)45号淬火钢-氯化聚醚0.35 0.03445号淬火钢-苯乙烯0.35-0.46 0.018-丁二烯-丙烯腈共聚体(ABS)━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━注:1.表中滑动摩擦系数是试验数值,只能作为近似计算参考.2.表中带"*"者为静摩擦系数.各种工程用塑料的摩擦系数下试样上试样(钢) 上试样(塑料)静摩擦动摩擦静摩擦动摩擦(塑料) 系数μ系数μ系数μ系数μ聚四氟乙烯 0.10 0.05 0.04 0.04聚全氟乙丙烯 0.25 0.18 - -低密度聚乙烯 0.27 0.26 0.33 0.33高密度聚乙烯 0.18 0.08-0.12 0.12 0.11聚甲醛0.14 0.13 - -聚偏二氟乙烯 0.33 0.25 - -聚碳酸酯0.60 0.53 - -聚苯二甲酸乙 0.29 0.28 0.27* 0.20*二醇酯聚酰胺(尼龙66) 0.37 0.34 0.42* 0.35*聚三氟氯乙烯 0.45* 0.33* 0.43* 0.32*聚氯乙烯 0.45* 0.40* 0.50* 0.40*聚偏二氯乙烯 0.68* 0.45* 0.90* 0.52*━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 注:*表示粘滑运动.常用材料的滚动摩擦系数摩擦副材料滚动摩擦系数—————————————————淬火钢-淬火钢 0.001铸铁-铸铁 0.05木材-钢 0.03-0.04木材-木材 0.05-0.08铁或钢质车轮-木面0.15-0.25钢质车轮-钢轨 0.05━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 注:表中滚动摩擦系数是试验值,只能作近似参考.。
各种材料摩擦系数表
摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。
它是和表面的粗糙度有关,而和接触面积的大小无关。
依运动的性质,它可分为动摩擦系数和静摩擦系数。
现综合具体各种材料摩擦系数表格如下。
注:表中摩擦系数是试验值,只能作近似参考
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。
中文名
固体润滑材料
采用材料
固体粉末、薄膜等
作用
减少摩擦磨损
使用物件
齿轮、轴承等
目录
1.1基本性能
2.2使用方法
3.3常用材料
基本性能
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。
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。
此外还要求它对轴承和有关部件无腐蚀性、对人畜无毒害,不污染环境等。
4)要求固体润滑剂有较高的承载能力因为固体润滑剂往往应用于严酷
工况与环境条件如低速高负荷下使用,所以要求它具有较高的承载能力,又要容易剪切。
使用方法
1)作成整体零件使用某些工程塑料如聚四氟乙烯、聚缩醛、聚甲醛、聚
碳酸脂、聚酰胺、聚砜、聚酰亚胺、氯化聚醚、聚苯硫醚和聚对苯二甲酸酯等的摩擦系数较低,成形加工性和化学稳定性好,电绝缘性优良,抗冲击能力强,可以制成整体零部件,若采用环璃纤维、金属纤维、石墨纤维、硼纤维等对这些塑料增强,综合性能更好,使用得较多的有齿轮、轴承、导轨、凸轮、滚动轴承保持架等。
2)作成各种覆盖膜来使用通过物理方法将固体润滑剂施加到摩擦界面或表面,使之成为具有一定自润滑性能的干膜,这是较常用的方法之一。
成膜的方法很多,各种固体润滑剂可通过溅射、电泳沉积、等离子喷镀、离子镀、电镀、粘结剂粘结、化学生成、挤压、浸渍、滚涂等方法来成膜。
3)制成复合或组合材料使用所谓复合(组合)材料,是指由两种或两种以上的材料组合或复合起来使用的材料系统。
这些材料的物理、化学性质以及形状都是不同的,而且是互不可溶的。
组合或复合的最终目的是要获得种性能更优越的新材料,一般都称为复合材料。
4)作为固体润滑粉末使用将固体润滑粉末(如MoS2)以适量添加到润滑油或润滑脂中,可提高润滑油脂的承载能力及改善边办润滑状态等,如MoS2油剂、MoS2油膏、MoS2润滑脂及MoS2水剂等。
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,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,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;在氧化气氛下最高使用温度为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,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,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。
6)聚四氟乙烯
聚四氟乙烯有很好的化学安定性和热稳定性。
在高温下与浓酸、浓碱、强氧化剂均不发生反应,即使在王水中煮沸,其重量及性能都没有变化。
而且它在很宽的温度范围和几乎所有的环境气氛下,都能保持良好化学安定性、热稳定性以及润滑性。
聚四氟乙烯具有各向异性的特性,在滑动摩擦条件下,也能发生良好的定向。
它的摩擦系数比石墨、MoS2都低。
一般聚四氟乙烯对钢的摩擦系数常引用为0.04,在高负荷条件下,摩擦系数会降低到0.016。
7)尼龙
尼龙的摩擦系数随负荷的增加而降低,在高负荷条件下,摩擦系数可以降至0.1~0.15左右;在摩擦表面存在有油或水时,摩擦系数有更大的下降趋势。
尼龙的摩擦系数还随着速度的增加或表面温度的升高而下降。
尼龙的耐磨损性好,特别是在有大量尘土、泥砂的环境中,它所表现出来的耐磨损性是其他塑料无法与之相比的。
在摩擦表面上有泥砂、尘土或其他硬质类材料存在时,尼龙的耐磨性比轴承钢、铸铁甚至比经淬火表面镀铭的碳钢还要好。
在应用尼龙材料时,要特别注意选择与其相互对摩的材料。
在摩擦界面有硬质微粒存在时,尼龙的耐磨损性是一般钢材不能与之相比的。
如用尼龙轴瓦代替表铜轴瓦时,被磨损的是轴,轴是不易更换零件,它被磨损后会带来严重后果。
尼龙的缺点是:吸潮性强、吸水性大、尺寸稳定性差,这在铸型尼龙表现得更为突出。
尼龙的热传导系数小,热膨胀系数大,加之摩擦系数也不算低,因此最好用于有油至少是少油润滑和有特殊冷却装置的条件下。
8)聚甲醛
聚甲醛是一种不透明乳白色的结晶性线型聚合物,具有良好的综合性和差色性的高熔点、高结晶性的热塑性工程塑料,是塑料中力学性能与金属较为接近的品种之一,它的尺寸稳定性好,耐水、耐冲击、耐油、耐化学药品及耐磨性等都非常优良。
它的摩擦系数和磨耗量较低,适用于长期经受摩擦滑动的部件,如机床导轨。
在运动部件中使用时不需使用润滑剂,具有优良的自润滑作用。
9)聚酰亚胺
均苯型聚酰亚胺的长期使用温度为260°C,具有优良的耐摩擦、耐磨损性能和尺寸稳定性。
它具有优良的耐油和耐有机溶剂性,能耐一般的酸,但在浓硫酸和发烟硝酸等强氧化剂作用下会发生氧化降解,在高温下仍具有优良的介电性能。
但它不耐碱,成本也较高。
它在惰性介质中,在高负荷和高速下的磨损量极小。
10)聚对羟基苯甲酸酯
聚对羟基苯甲酸酯是全芳香族的聚酯树脂。
分子结构是直链状的线性分子,但结晶度很高(大于90%),使它难以熔融流动,因而具有热固性树脂的成型特性。
它与金属的性能接近,是目前塑料中热导率和空气中的热
稳定性最高的品种,在高温下还呈现与金属相似的非粘性流动。
它是一种摩擦系数极低的自润滑材料,摩擦系数可达到0.005,甚至比用润滑油、脂润滑时的还低。
它可作为耐腐蚀泵、超音速飞机外壳钛合金的涂层材料。
但其热塑成型较为因难,需用高速高能锻成型,或是采用等离子喷涂及一般金属加工方法加工。
11)软金属
金、银、锡、铅、镁、铟等软金属可作为固体润滑剂使用。
软金属可以单独或是和其他润滑剂一起使用。
其应用方法有二种,一是以薄膜的形式应用,既将铅、锌、锡等低熔点软金属、合金作为干膜那样使用,铜和青铜等虽然并非低熔点,有时也可这样使用。
另一种使用方法是将软金属添加到合金或粉末合金中作为润滑成分以利用其润滑效果,如一般的白色合金(轴承合金)、油膜轴承合金(Kelmet)等就含有铅、锑、锌、锡、铟等软金属,又如烧结合金摩擦材料与电刷材料集流环和触点等也可使用含软金属如银、金等成分。
软金属的摩擦系数较大,但与润滑油并用时,可降低其摩擦系数及磨损,膜厚对软金属的润滑影响较大,如烟膜厚度小于0.1m时,则润滑膜易于破环,厚于0.01mm时则摩擦系数增大,故应有适当的厚度。