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抗磨剂

抗磨剂

  • 分类:原料之窗
  • 作者:用于摩擦密封材料的新原料集锦
  • 来源:谭康
  • 发布时间:2012-09-25
  • 访问量:0

抗磨剂

【概要描述】一切学科特别是边缘学科之间不可避免地存在关联性和渗透性。“抗磨剂”一词迄今为止在摩擦材料领域尚未被人运用,但在涉及摩擦与润滑的技术术语中并不陌生。为了对标题中这些功能相似的材料一词以蔽之,姑且用之。

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  • 作者:用于摩擦密封材料的新原料集锦
  • 来源:谭康
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抗磨剂一二硫化钼、硫化锑、硫化铅、硫化锌以及硫磺、铜屑、锡粉、铝粉等

  一切学科特别是边缘学科之间不可避免地存在关联性和渗透性。“抗磨剂”一词迄今为止在摩擦材料领域尚未被人运用,但在涉及摩擦与润滑的技术术语中并不陌生。为了对标题中这些功能相似的材料一词以蔽之,姑且用之。

  硫是一种活性元素,一些金属硫化物、硫磺甚至金属用于摩擦材料,是基于它们在高温工况摩擦副的表面上能形成润滑转移膜的摩擦学机理。在摩擦过程中,添加于刹车片中的硫化物首先在摩擦表面形成吸附膜;然后由于机械剪切作用和其他摩擦诱导因素如热、外激电子、变形能、新鲜表面等的作用,使它们与钢质对偶表面发生摩擦化学反应,形成转移膜。顾名思义,“转移”二字含有变化、新生之意。摩擦的高温烧结、氧化作用使金属硫化物中的金属元素、硫元素和对偶物质元素的化合价发生变化(升高),生成新物质的润滑膜,即称转移膜。那么组成抗磨剂的物质,除硫无素有两种化合价外,其他金属元素也需是多价元素,如果是两性金属更好。

  以添加二硫化钼为例,钼元素有+4、+6两个化合价,二硫化钼除了它本身具有质软、光滑的直接润滑作用以外,形成抗磨转移膜的大致结果是,Mo元素由Mo+4逐渐变为Mo+6,铁元素的电价也会发生变化,此时转移膜主要含有FeS3、FeSO4、FeO、MoO3等。转移膜的形成改变了摩擦接触的类型,从金属与高聚物复合材料的干摩擦接触,变为高聚物与高聚物接触,因而提高了摩擦材料的摩擦耐磨性能和承载能力,保护了价格昂贵的对偶部件,还可减轻摩擦震颤和噪音。这种摩擦机理的描述并非主观臆断,在润滑学界已有成熟的理论与研究方法,是以扫描电镜(SEM)对摩擦副表面进行图象分析,再以X-光光电子能谱(XPS)法测定转移膜成分的电子结合能,将之与含硫化合物电子结合能的标准值进行对照,便得出转移膜形成的证据及其成分的合理判断。

  过去有一种片面的认识,好象在摩擦材料中加入铜粉、铝粉、锡粉只是为了加强导热、散热的需要,其实还有一个主要用意是让它们与加入的硫磺发生摩擦化学反应,生成耐磨的硫化物转移膜。此外它们有的还能起到高温粘结剂的作用,如锡粉的熔点为232℃,铝粉的熔点为568℃,正好覆盖了摩擦材料使用工况的高温区段,其熔液或熔融的硫化物对有机树脂粘结剂起辅助或替代粘结作用,及时掏有机物灼烧的粗硬炭粒在摩擦副表面产生的有害干摩擦。从另一种意义上讲,这种能流动的熔融膜也是另一种形式上的转移膜的形成及效能与硫化物抗磨剂的使用比例有关,因其添加量不大,企业更应仔细试验并摸索出适当的配比;另外有些硫化物有毒,例如硫化铅就在淘汰之列。目前这些原料我国均能生产。常州宏泰摩擦材料有限公司提供的技术参数如下表。

  表3-18几种抗磨剂的技术参数

项目
二硫化钼
硫化铅
硫华锑
硫化锌
黄铜粉
锡粉
铝粉
外观
深灰色粉体
深灰色粉体
灰色粉体
灰色粉体
黄色颗粒
银白色颗粒
银白色颗粒
成分含量
MoS2含量
≥60%
Pb:≥60%
S:≥30%
Sb≥50%
S: ≥60%
Zr: ≥60%
S: ≥28%
Cu: ≥99%
Sn: ≥99%
Al: ≥99%
颗粒参数
325目
180-325目
180-325目
180-325目
30-60目
30-60目
40-80目
比重
1.01
6.0
2.8
3.8
8.5
7.3
2.5
水分
<0.5%
<1.0%
<1.0%
<1.0%
 
 
 
含油量
 
 
 
 
<0.0002%
<0.0002%
<0.0002%

 

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