WS2及固體潤滑涂層在機械工業的應用

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關鍵詞:  固體潤滑   干膜潤滑   WS2    

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一.固體潤滑概念

    固體潤滑材料是一類概念上與傳統潤滑材料（潤滑油、脂）完全不同的新型潤滑材料，利用固體粉末、薄膜或某些整體材料來減少兩承載表面間的摩擦磨損作用。在固體潤滑過程中，固體潤滑劑和周圍介質要與摩擦表面發生物理、化學反應生成固體潤滑膜，降低磨擦磨損。與傳統潤滑材料在摩擦界面上形成某種形式的流體或半流體膜而起到有效的潤滑作用相對應，固體潤滑材料則主要是依靠材料本身或其轉移膜的低剪切特性而具有優良的抗磨和減磨的作用。通常固體潤滑材料是以粉末、薄膜、涂敷層或整體材料的形式使用。fficeffice" />

作為一類新型潤滑材料，固體潤滑材料在性能上極大地突破了傳統材料的使用極限，這就為解決現代軍工高技術機械急需解決的超低溫、超高真空、強輻射、高速高負載、特殊介質等典型特殊工況條件下的摩擦磨損問題提供了強有力的技術支持，同時也為提高軍工機械的穩定性和可靠性奠定了重要的基礎。

 

比爾安達WS2干膜潤滑技術來源于美國NASA使用的航空干膜技術，在固體潤滑領域具有突出的技術優勢。

 

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二.固體潤劑的基本性能

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    (1)與基材表面能牢固地附著，有保護表面功能

(2)抗剪強度較低 這樣才能使摩擦副的摩擦系數小，功率損耗低，溫度上升小。而且其抗剪強度應在寬溫度范圍內不發生變化，使其應用領域較廣。 
   （3)穩定性好，包括物理熱穩定，化學熱穩定和時效穩定。  

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（4)固體潤滑劑有較高的承載能力 

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     下面是幾種固體潤滑劑的使用方法:
    (1)作成整體零件使用某些工程塑料

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如聚四氟乙烯等擦系數較低、成形加工性和化學穩定性好、抗沖擊能力強的材料，可以制成整體零部件，若采用環璃纖維、金屬纖維、石墨纖維、硼纖維等對這些塑料增強，綜合性能更好，使用得較多的有齒輪、軸承、導軌、凸輪、滾動軸承保持架等。

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（2)作成各種覆蓋膜來使用  

通過物理方法將固體潤滑劑施加到摩擦界面或表面，使之成為具有一定自潤滑性能的干膜，這是較常用的方法之一。成膜的方法很多，有濺射、電泳沉積、等離子噴鍍、離子鍍、電鍍、粘結劑粘結、化學生成、擠壓、浸漬、滾涂等方法來成膜。

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（3)制成復合或組合材料使用  

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我們比較常見的有鑲嵌石墨、二硫化鉬（MoS₂）的固體潤滑軸承、導軌等。

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（4)作為固體潤滑粉末添加劑使用 將固體潤滑粉末（如MoS₂）以適量添加到潤滑油或潤滑脂中，可提高潤滑油脂的承載能力及改善邊辦潤滑狀態等，如MoS₂油劑、MoS₂油膏等。

    三.精密機械中對固體潤滑涂層的苛刻要求

        在高真空設備和激光應用、射線幅射、絕對無塵室、高溫、低溫等條件下的機械部件，傳統的潤滑技術和方法已經不能適應日益嚴格的環保和技術要求，只能用軟金屬或固體潤滑劑。WS2及其固體潤滑系列涂層以優越的技術性能、可操作性，成為最佳的技術解決方案之一。

1．低溫機械部件的潤滑  如液氮冷凍機中的軸承。

    2．高真空中機械部件的潤滑 在超高真空設備中運轉的機械部件，需用蒸發性極小的潤滑劑。必須使用固體潤滑材料。

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3．高溫下的機械潤滑  一般石油系潤滑油最高用到ffice:smarttags" />250℃，合成系潤滑油最高用到350℃，而WS2干膜能用到650℃。 

4．過電狀態下的潤滑  電廠的開關、接觸開關等帶電摩擦部件的干潤滑，摩擦磨損易導致放電電流和電弧火花的影響，適當的潤滑可使離線率降低而防止電弧火花。電觸點的潤滑主要有石墨或石墨復合材料，典型的案例：西門子高壓開關觸頭系統的雙石墨處理工藝。

5．潔凈條件的機械潤滑  航天工程、原子、半導體、精密測量、醫療等工業，需要無塵或絕對無塵室條件，特別是半導體元件的高密度化而要求生產過程的清凈度大大提高，因而要求所用潤滑劑低蒸發低塵化，如回流焊機的潤滑。

6．水下機械的潤滑 克服水中不能加油和磨損的難題。

   

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三腳貓

學習了
是原材料還表面處理?
' V( z. U7 C  I7 m- h請舉例;某一零件的機械加工工藝流程

憨老馬

很好很好，出于職業的習慣，本人對：“5．潔凈條件的機械潤滑”很感興趣，請樓主舉些例子深入說明一下，謝謝！

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引用“申請‘固體潤滑’版主”的話：
' _) G: x+ A) V# r$ f/ ]% ?雖然，從潤滑材料的角度，固體潤滑是應歸屬于機械油品；但我們更多的是從表面處理技術、表面工程的角度看固體潤滑，并不僅僅指普通的固體潤滑材料如石黑、二硫化鉬，從國內外的成熟技術和工業化程度來看，也著重于技術、工藝，包括燒結/粘結、電泳、噴涂、離子鍍膜、物理/化學氣相沉積等等，是一個較系統的工程學科。歡迎共同交流、探討。
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( D, g- j1 N5 d6 E6 m: N
4 @6 P! A4 ]: r3 y- [- V# O/ `" s    WS2正是作為金屬表面處理技術引進到中國的，它屬于固體潤滑材料的范疇，是一項高科技成果，來源于美國NASA的航空干膜潤滑技術。WS2技術使用獨特的射頻濺射離子鍍膜工藝，該潤滑劑能與任何金屬或樹脂立即牢固結合，膜厚僅0.5微米。膜最高承載可達到10萬帕斯卡，化學性能穩定、無毒，可鍍基材適用于鐵、鋼、鋁、銅、不銹鋼、合金鋼等各種金屬。
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    “潔靜條件下的機械潤滑”：是指不能加普通潤滑油/劑、需要“無油潤滑”的場合，如以下各種不能加油的場合：
    ● 航天工程、原子、半導體、精密測量、醫療等工業，需要無塵或絕對無塵室條件，特別是半導體元件的高密度化而要求生產過程的清凈度大大提高，因而要求所用潤滑劑低蒸發低塵化，如回流焊機的潤滑。
, C( s2 r# b( K2 p% r9 D. |    ● 加油會污染產品的場合，如紡織機、高速印刷機、煙草機、醫療器械等。
. j) A0 W, J- E! l1 b    ● 注塑生產中如車燈、化妝品包裝、裝飾件等模具，加油導致“臟”的問題，不良品居高不下，需要無油潤滑。
, X6 q& D, `2 A% h2 E/ F: ^    等等。

憨老馬

樓主您好！
謝謝您的解答。我們食品飲料工程中，常常會使用一些比較常規的部件，如：飲料調配儲罐需要攪拌，這就用得上減速機。我就曾經碰到過這樣的事故，減速機油封失效，導致其牙箱的潤滑油順著攪拌軸流進了罐里，導致幾十噸的飲料報廢。
* ?5 l' {; }1 I5 i  J/ b5 E8 O) M請問您的這項技術，能夠使用到減速機這類的設備當中嗎？成本幾何？

憨老馬

樓主您好！
# v+ f9 R9 m5 e5 Z- s4 G2 S1 p我還有一個問題：
如果我買回普通的減速機，能夠使用您推介的WS2技術進行改造嗎？

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“憨老馬”：您好！
. s3 D8 U6 ^4 ]6 b% F- M+ h/ L    對于普通的減速機，WS2技術是不可能應用的，一是成本，二是配合，需要重新設計無油潤滑機。但是食品機械中好許多零件是可以使用WS2的，如原來使用進口食品級潤滑油的地方。
    由于WS2本身的成本較高，因而我們傾向于應用在精密、附加值高的場合。

憨老馬

高山下的小生您好！
5 E! {2 G4 B3 I5 Q. G但是這些減速機我們是用在飲料儲罐上帶動攪拌的，當這個減速機發生漏油的時候，其后果是十分嚴重的，輕者浪費幾十噸的飲品，重者是如果當時沒發現的話，讓含有油污的飲料流出市場，賣到消費者手里，那時候就不是金錢的問題了，企業還能不能生存還是一個疑問了。
) t$ q( q+ M) _0 i十幾年前我在搞飲料的時候發生過這樣的問題，最近還有我們用戶在不斷地問我們，這個問題如何解決。
6 P' F1 P7 v: K" W7 c我這個問題附加值夠高嗎？
8 S* i8 }. Z, A' T! W+ `上傳一個儲罐的圖紙。

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“憨老馬”：您好！
    很高興得到您的回復，我們十分愿意作為課題來研究這個問題。我的郵箱：ws2xu@yahoo.com.cn

憨老馬

高山下的小生:您好！
我的郵箱：leewg@tom.com
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但是關于技術問題，還是在社區里討論比較好！
以上我講到的減速機，我們基本使用SEW品牌的。