固體潤滑材料是一種能夠減少兩個承載表面之間摩擦磨損的材料，主要通過固體粉末、薄膜或整體材料實現(xiàn)這一目的。在固體潤滑過程中，這種材料與周圍的介質共同作用，與摩擦表面發(fā)生物理或化學反應，從而生成固體潤滑膜，進而降低摩擦磨損。
基本性能
1. 與摩擦表面能牢固地附著，具備保護表面的功能。固體潤滑劑應該具有良好的成膜能力，能夠在摩擦表面形成牢固的化學吸附膜或物理吸附膜，從而防止相對運動表面之間產(chǎn)生嚴重的熔焊或金屬的相互轉移。
2. 抗剪強度較低，使得摩擦副的摩擦系數(shù)較小，功率損耗低，溫度上升小。同時，其抗剪強度應在寬溫度范圍內不發(fā)生變化，以擴大其應用領域。
3. 穩(wěn)定性好，包括物理熱穩(wěn)定、化學熱穩(wěn)定和時效穩(wěn)定，不產(chǎn)生腐蝕及其他有害的作用。物理熱穩(wěn)定指在沒有活性物質參與的情況下，溫度改變不會引起相變或晶格的各種變化，從而不影響抗剪強度和固體的摩擦性能。化學熱穩(wěn)定指在各種活性介質中溫度的變化不會引起強烈的化學反應。時效穩(wěn)定指固體潤滑劑長期放置不變質，便于長期使用。此外，還要求其對軸承和相關部件無腐蝕性、對人畜無毒害，且不污染環(huán)境。
4. 具有較高的承載能力，尤其是在嚴苛的工作環(huán)境下，如低速高負荷情況下，要求其具有較高的承載能力，同時也易于剪切。
使用方法
1. 制成整體零件使用。一些工程塑料，如F4、多聚甲醛等，因其摩擦系數(shù)低、成形加工性好、化學穩(wěn)定性佳等特點，可以制成整體零部件。如果加入玻璃纖維、金屬纖維等增強材料，其綜合性能將進一步提升。常見的制品包括齒輪、軸承、導軌等。
2. 制成覆蓋膜。通過物理方法將固體潤滑劑施加到摩擦界面或表面，形成具有自潤滑性能的干膜。常用的成膜方法包括濺射、電泳沉積等。
3. 制成復合或組合材料。將兩種或多種材料組合或復合，以獲得性能更優(yōu)異的新材料。通常被稱為復合材料。
4. 作為固體潤滑粉末使用。將固體潤滑粉末，如MoS2，添加到潤滑油或潤滑脂中，以提高其承載能力和改善邊界潤滑狀態(tài)。
常用材料
1. 二硫化鉬：具有低摩擦特性、高承載能力、良好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性，以及較強的抗輻照性和耐高真空性能。
2. 石墨：在摩擦狀態(tài)下，能沿著晶體層間滑移，并沿著摩擦方向定向。與鋼、鉻等表面有良好的粘附能力，但吸附膜解吸后，摩擦磨損性能會變差。
3. 氟化石墨：相對于石墨或二硫化鉬，其耐磨性較好，層與層之間的距離更大，更容易在層間發(fā)生剪切。在高溫、高速、高負荷條件下性能優(yōu)于石墨或二硫化鉬。
4. 氮化硼：一種新型陶瓷材料，具有耐腐蝕、電絕緣性好的特點。在高溫、高壓下可燒結而成，可用于高溫爐滑動零件的潤滑劑。
5. 氮化硅：屬于六方晶系的陶瓷材料，粒子硬度高，粉末狀態(tài)不具潤滑性。但其成形體表面經(jīng)過適當精加工后，表現(xiàn)出低摩擦系數(shù)。
6. F4：具有良好的化學安定性和熱穩(wěn)定性，在高溫下與濃酸、濃堿、強氧化劑均不發(fā)生反應。在滑動摩擦條件下，也能發(fā)生良好的定向，摩擦系數(shù)較低。
7. 尼龍：摩擦系數(shù)隨負荷的增加而降低，在高負荷條件下，摩擦系數(shù)可以降至0.1~0.15左右。耐磨損性好，特別是有大量塵土、泥砂的環(huán)境中。
8. 多聚甲醛：是一種不透明乳白色的結晶性線型聚合物，具有良好的綜合性和差色性的高熔點、高結晶性的熱塑性工程塑料，是塑料中力學性能與金屬較為接近的品種之一，它的尺寸穩(wěn)定性好，耐水、耐沖擊、耐油、耐化學藥品及耐磨性等都非常優(yōu)良。它的摩擦系數(shù)和磨耗量較低，適用于長期經(jīng)受摩擦滑動的部件，如機床導軌。在運動部件中使用時不需使用潤滑劑，具有優(yōu)良的自潤滑作用。
9. 聚酰亞胺：均苯型聚酰亞胺的長期使用溫度為260°C，具有優(yōu)良的耐摩擦、耐磨損性能和尺寸穩(wěn)定性。它具有優(yōu)良的耐油和耐有機溶劑性，能耐一般的酸，但在硫酸和發(fā)煙硝酸等強氧化劑作用下會發(fā)生氧化降解，在高溫下仍具有優(yōu)良的介電性能。但它不耐堿，成本也較高。它在惰性介質中，在高負荷和高速下的磨損量極小。
10. 聚對羥基苯甲酸酯：聚對羥基苯甲酸酯是全芳香族的聚酯樹脂。分子結構是直鏈狀的線性分子，但結晶度很高（大于90%），使它難以熔融流動，因而具有熱固性樹脂的成型特性。它與金屬的性能接近，是目前塑料中熱導率和空氣中的熱穩(wěn)定性最高的品種，在高溫下還呈現(xiàn)與金屬相似的非粘性流動。它是一種摩擦系數(shù)極低的自潤滑材料，摩擦系數(shù)可達到0.005，甚至比用潤滑油、脂潤滑時的還低。它可作為耐腐蝕泵、超音速飛機外殼鈦合金的涂層材料。但其熱塑成型較為困難，需用高速高能鍛成型，或是采用等離子噴涂及一般金屬加工方法加工。
11. 軟金屬：金、銀、錫、鉛、鎂、銦等軟金屬可作為固體潤滑劑使用。軟金屬可以單獨或是和其他潤滑劑一起使用。其應用方法有兩種，一是以薄膜的形式應用，二是將軟金屬添加到合金或粉末合金中作為潤滑成分以利用其潤滑效果。
參考資料 >