润滑油脂吸附和成膜性能研究

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    齿轮传动时不仅有线接触，还有滑动接触，往往由于接触面积小而使得单位接触压力高。润滑油脂保持于运动部件间的油膜，能有效防止摩擦副间直接相接触的能力，而油脂和摩擦副发生吸附作用形成牢固的油膜可以加强齿轮油的润滑作用，防止齿面直接接触，降低摩擦，从而减小磨损。但在高速或高载荷时，常会使油膜变薄甚至局部破裂，导致摩擦与磨损加剧，甚至引起擦伤和咬合。因此油脂的吸附和成膜性能对齿轮的润滑尤为关键，本文主要综述吸附和成膜性能的研究进展。
润滑是使用润滑剂减少两个表面之间接触中摩擦和磨损的过程或技术，摩擦化学常常研究润滑油脂在表界面的吸附和成膜性能，进而推测润滑剂在摩擦过程中表界面上的化学反应机制。早在1956年 Bowden和 Tabor提出了粘着摩擦理论，表示为摩擦化学影响润滑性能的关键在于摩擦副表面的润滑机制，吸附和成膜性能是影响润滑机制的重要因素[1]。
润滑按摩擦副之间摩擦状态的不同，可以分为流体润滑和边界润滑。介于流体润滑和边界润滑之间的润滑状态称为混合润滑。流体润滑是指在适当条件下，两相互摩擦表面被一层具有一定厚度（1.5～2微米以上）的粘性流体隔开，此时摩擦只存在于流体分子之间的润滑状态，流体润滑的摩擦系数很低。
边界润滑是指两相互摩擦表面间存在一层薄膜（边界膜）时的润滑状态。边界膜可分为吸附膜和反应膜等。润滑剂中的极性分子吸附在摩擦表面所形成的膜称为吸附膜。吸附膜又分为物理吸附膜和化学吸附膜。[2]物理吸附膜是指分子间作用力将极性分子吸附在固体表面上，并定向排列形成一至数个分子层厚的表面膜。化学吸附膜则是指润滑油极性分子的有价电子与金属表面的电子发生交换而产生的化学键合作用，使金属皂的极性分子定向排列并吸附在表面上所形成的表面膜。而润滑油中的添加剂，如含硫、磷、氯等有机化合物的极压剂，与金属表面起化学反应生成能承受较大载荷的表面膜称为化学反应膜。