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油性添加剂和极压添加剂的作用机理详解

【摘要】:在边界润滑条件下,油性添加剂的抗摩擦磨损作用,主要是它们能在金属表面上形成吸附膜,而极性添加剂则与金属表面形成化学反应膜。(一)油性添加剂的作用机理——吸附膜的生成吸附分两种:物理吸附和化学吸附。在物理吸附的情况下,被吸附在金属表面上的油性添加剂的分子是处在不断的吸附或脱附的平衡状态。

在边界润滑条件下,油性添加剂的抗摩擦磨损作用,主要是它们能在金属表面上形成吸附膜,而极性添加剂则与金属表面形成化学反应膜。

(一)油性添加剂的作用机理——吸附膜的生成

吸附分两种:物理吸附和化学吸附。

物理吸附是指对金属表面亲和力强的极性分子一端的极性基,吸附在金属表面定向而形成的吸附现象,吸附结果,产生了吸附膜,这个吸附膜可能有数层。

在物理吸附的情况下,被吸附在金属表面上的油性添加剂的分子是处在不断的吸附或脱附的平衡状态。在温度上升时,脱附要多一些,在温度下降时,吸附要多一些,温度保持不变,则吸附和脱附达到平衡,在使用过程中,吸附膜处于不断的破坏和建立过程。在高温条件下,物理吸附膜容易破坏,所以,物理吸附膜只适于低负荷、低滑动速度及温度不高的边界润滑条件。

化学吸附是油性添加剂分子的极性基与金属表面发生化学反应,形成的膜称为化学吸附膜,要把化学吸附膜破坏,需要较多的热量,因此,化学吸附膜适用于中等负荷及滑动速度大的边界润滑条件。

无论是物理吸附膜或化学吸附膜,在重负荷及高滑动速度条件下,将丧失润滑能力。

(二)极压添加剂的作用机理——化学膜的生成

在极压条件下,金属摩擦表面的温度非常高,会使吸附膜脱附而失去了润滑作用。在温度超过极压添加剂的分解温度时,则极压添加剂分子放出活性元素与金属起化学反应,生成化学反应膜,如氯化铁膜、硫化铁膜、磷酸铁膜。化学反应膜(无机物膜)熔点比较低,摩擦系数小,受压时发生塑性流动,能避免金属的直接接触,减少摩擦和磨损。