固体润滑材料_石墨的应用_陈锐

金山油化纤　第２５卷　

纳米固体材料在润滑剂中的应用　

徐波　

（中国石化上海石油化工股份有限公司腈纶部，２００５４０）　

摘要：介绍了固体润滑材料的结构，固体纳米颗粒的制备方法、润滑机理以及作为润滑添加剂的应用情况，认为纳　米固体材料具有广阔的应用前景。　

关键词：润滑纳米润滑材料　

将固体材料用作润滑材料或添加剂已经有很　

长的历史，在高温、高负荷、超低温、超高真空、强　

氧化、强还原、强辐射等恶劣环境下，固体材料的　润滑效果有突出表现，能够突破油脂润滑的有效　极限¨－７］。　

目前研究较多的是作为水基或油基润滑剂的　

添加剂的固体材料。由于摩擦面微观表面存在接　

触突起，润滑液膜在摩擦过程中难以维持，摩擦面　的摩擦因子增加，金属表面受到磨损。纳米级的　

润滑材料可以渗透到突起缝隙里，减少突起接触，　

加上自身的润滑作用，对提高油膜的承载能力和　改善润滑效果有显著作用。　

１　固体润滑材料的结构和润滑特性　

常见的固体润滑材料大都具有层状或面心立　

方结构，如石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯、软金属等。　

具有这种结构的材料在摩擦面相对运动过程中发　生层间“滑移”，能够减小摩擦因子，在摩擦表面形　

成牢固的化学吸附膜或物理吸附膜，防止摩擦表　

面磨损；具有较低的抗剪切强度，可以降低摩擦面　的摩擦因子；稳定性好，长时间放置不变质；有较　

高的承载能力。表１为常见固体润滑材料性质。　

表１常见固体润滑材料性质　

但是，固体润滑材料在基础油中的分散稳定性　

较差，限制了其在添加剂方面的应用，因为作为添　加剂使用时，固体润滑材料通常被制成粉状颗粒，　与水或油形成不稳定的悬浮液。由于悬浮液易分　收稿日期：２００５—１ｏ一１２。　作者简介：徐波，１９７３年２月出生，１９９６年毕业于抚顺石油　学院化工设备与机械专业，工程师，现从事设备管理工作。

　维普资讯 第１期（２００６）　徐波．纳米固体材料在润滑剂中的应用　

层，实际应用中不能有效地发挥润滑作用。对于不　

冲压件的润滑和冷却技术

冲压技术在现代工业中占据着重要的地位，广泛应用于汽车、电子、家电等领域。冲压件的润滑和冷却技术是冲压过程中不可忽视的关键因素。润滑和冷却对于提高冲压件的质量、延长工具寿命、提高生产效率具有重要意义。本文将探讨冲压件的润滑和冷却技术，并介绍其中一些常用的方法和技术。

首先，润滑是冲压过程中不可或缺的环节。合适的润滑剂可以减少冲压摩擦，提高物料流动性，降低工具磨损，减少冲压件的拉伸和变形。目前，常用的润滑剂主要分为液体润滑剂和固体润滑剂两大类。

液体润滑剂通常是以油或水为基准制成，其中油性润滑剂具有良好的润滑性能和防锈性能，适用于各种金属材料的冲压加工。而水性润滑剂则在环保性能上更为卓越，可以减少有害气体的排放和对工人的伤害，但其润滑性能相对较差，适用于对环境需求较高的行业，如食品、医药等领域。

固体润滑剂主要采用固体润滑粉末覆盖在工件表面，具有高温耐性和减少润滑熔融的优势。常用的固体润滑剂有石墨、Teflon等，可广泛应用于高温冲压加工中。

其次，冲压过程中的冷却技术也至关重要。在冲压过程中，材料的变形过程会产生大量的热量，如果不能及时散热，会导致材料变软、工具失效等问题。因此，采取合适的冷却措施可以保证冲压件的尺寸精度和冲压工具的长寿命。

常见的冷却技术包括气体冷却、液体冷却和冷却液的喷洒等。气体冷却是通过喷射冷却气体，如气体喷雾或气体刀片冷却，达到快速冷却的效果。液体冷却则是通过将冷却液体进一步冷却，通过喷淋或浸泡的方式进行冷却。如水冷却、油冷却等，这些冷却液体在常温下散热效果良好，可有效延长工具寿命。

在冲压过程中，冷却液的喷洒也是常用的冷却技术之一。通过将冷却液喷洒在冲压件和工具附近，可以及时冷却并减少热变形，以保证产品质量。 总结起来，冲压件的润滑和冷却技术是冲压过程中不可忽视的关键因素。合适的润滑剂可以减少冲压摩擦，提高物料流动性，降低工具磨损，减少冲压件的拉伸和变形。冷却技术则是为了避免过多热量对工件和冲压工具的影响，保证冲压件尺寸精度和工具寿命的重要手段。对于不同材料和工艺要求，选择合适的润滑和冷却技术非常重要。通过合理应用润滑和冷却技术，能够提高生产效率，降低成本，并且保证产品的质量与寿命。

润滑剂的用法

润滑剂是一种常见的工业润滑材料，它可以有效降低摩擦和磨损，保护机械设备，延长使用寿命。除了工业领域，润滑剂在日常生活中也有广泛的应用，比如在家庭维护中使用润滑剂来保持门窗和家具的顺畅开合。在本文中，我们将详细介绍润滑剂的种类、用途及使用方法，希望能够帮助读者更好地了解润滑剂及其正确使用方式。

一、润滑剂的种类

1. 固体润滑剂

固体润滑剂是一种以固体形式存在的润滑材料，常见的有石墨和二硫化钼等。它们在高温、高压或者长时间摩擦条件下表现出良好的润滑效果，适用于一些特殊的工作条件，比如高温烧结设备和高负荷轴承。

2. 润滑脂

润滑脂由基础油和增稠剂组成，具有黏稠的特性，适用于一些需要长期润滑的设备，如汽车发动机、轴承和齿轮传动装置。润滑脂在润滑的同时可以形成一层保护膜，有效降低摩擦和磨损。

3. 润滑油

润滑油是一种流动性较强的润滑剂，通常由基础油和各种添加剂组成。润滑油适用于一些需要高速、高温工作条件下的机械设备，如汽车引擎、液压系统和齿轮箱。

二、润滑剂的用途

1. 减少摩擦和磨损

润滑剂可以在接触表面上形成一层保护膜，减少接触表面之间的直接接触，从而降低摩擦和磨损，延长机械设备的使用寿命。

2. 提高效率

适当的润滑可以提高机械设备的运转效率，降低能耗和热量损失，保持设备的稳定性和可靠性。

3. 防止腐蚀

一些润滑剂中添加了防锈和防腐剂，可以有效防止机械设备在高湿度和腐蚀性环境下的腐蚀，延长设备的使用寿命。 4. 减少振动和噪音

良好的润滑可以减少机械设备的振动和噪音，提高工作环境的舒适性，减少对操作人员的影响。

三、润滑剂的使用方法

1. 选择合适的润滑剂

在选择润滑剂时，需要考虑机械设备的工作条件和要求，以及润滑剂的性能指标和适用范围，选择合适的润滑剂进行润滑。

石墨的用途

由于石墨具有许多优良的性能，因而在冶金、机械、电气、化工、纺织、国防等工业部门获得广泛应用。

一、作耐火材料

石墨的一个主要用途是生产耐火材料，包括耐火砖，坩埚，连续铸造粉，铸模芯，铸模 洗涤剂和耐高温材料。近年来，耐火材料工业中两个重要的变化是镁碳砖在炼钢炉 内衬中被广泛应用，以及铝碳砖在连续铸造中的应用。使石墨耐火材料与炼钢业紧密相连，全世界炼钢业约消耗的耐火材料。

镁碳砖镁碳耐火材料是年代中期，由美国研制成功，年代，日本炼钢业开始把镁碳砖用于水冷却电弧炉炼中。目前在世界范围内镁碳砖已大量用于炼钢，并已成为石墨的一种传统用途。年代初，镁碳砖开始用于氧气顶吹转炉的炉衬。

铝碳砖铝碳耐火材料主要用于连续铸造、扁钢坯自位输管道的堡罩，水下喷 管以及油井爆破筒等。在日本用连续铸造生产的钢占总生产量的以上。

坩埚及有关制品用石墨制造的成型和耐火的坩埚及其有关制品，例如坩埚、曲 颈瓶、塞头和喷嘴等，具有高耐火性，低的热膨胀性，熔炼金属过程中，受到金属浸润和冲刷时亦稳定，高温下良好的热震稳定性和优良的传导性，所以石墨坩埚及 其有关制品被广泛用于直接熔融金属的工艺中。传统的石墨粘土坩埚用含碳量大于的鳞片石墨制造，通常石墨鳞片应大于目（-筛），而目前国外在坩埚生产技术中 的重要改进是，所用石墨的类型、鳞片大小和质量有了更大的灵活性其次是用碳化硅石墨坩埚替代了传统的粘土石墨坩埚，这是随着炼钢工业中恒压技术的引进而产 生的。

二、炼钢

石墨和其他杂质材料用于炼钢工业时可作为增碳剂。渗碳使用的碳质材料的范围很广，包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。在世界范围内炼钢增碳剂用石墨仍是土状石墨的主要用途之一。

三、作导电材料

石墨在电气工业中广泛用来作电极、电刷、碳棒、碳管、水银整流器的正极、石墨垫圈、电话零件、电视机显像管的涂层等等。其中以石墨电极应用最广，在冶炼各 种合金钢、铁合金时，使用石墨电极，这时强大的电流通过电极导入电炉的熔炼区，产生电弧，使电能转化为热能，温度升高到左右，从而达到熔炼或反应的目的。 此外，在电解金属镁、铝、钠时，电解槽的阳极也用石墨电极。生产刚砂的电阻炉也用石墨电极作炉头导电材料。电气工业中所使用的石墨，对粒度和品位要求很 高。如碱性蓄电池和一些特殊的电碳制品，要求石墨粒度控制在目目范围内，品位以上，有害杂质（主要是金属铁）要求在以下。电视机显像管所用的石墨，粒度要 求在以下。