各种材料摩擦系数表摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值它是和表面的粗糙度 有关,而和接触面积的大小无关依运动的性质,它可分为动摩擦系数和静摩擦系数现综合具 体各种材料摩擦系数表格如下材料A材料B摩擦系数干摩擦条件润滑摩擦条件静摩擦滑动摩 擦静摩擦滑动摩 擦铝铝1.05-1.351.40.3铝低碳钢0.610.47制动材料铸铁0.4制动材料铸铁(湿)0.2黄铜铸铁0.3砌块木头0.6青铜铸铁0.22青铜钢0.16镉镉0.50.05镉低碳钢0.46铸铁铸铁1.10.150.07铸铁橡胶0.490.075铬铬0.410.34铜铸铁1.050.29铜铜1.00.08铜低碳钢0.530.360.18铅铜合金钢0.22-金刚石金刚石0.10.05 — 0.1金刚石金属0.1-0.150.1玻璃玻璃0.9 — 1.00.40.1 — 0.60.09-0.12玻璃金属0.5 — 0.70.2 — 0.3玻璃镍0.780.56石墨石墨0.10.1石墨钢0.10.1石墨(真 空)石墨(真空)0.5 — 0.8咼硬碳咼硬碳0.160.12 —0.14咼硬碳钢0.140.11 —0.14铁铁1.00.15 — 0.2铅铸铁0.43皮革木材0.3 — 0.4皮革金属(洁净)0.60.2皮革金属(潮湿)0.4皮革橡胶(平行纹理)0.610.52镁镁0.60.08镍镍0.7-1.10.530.280.12镍低碳钢0.64;0.178尼龙尼龙0.15 —0.25橡胶橡胶(平行纹理)0.620.48橡胶橡胶(交叉纹理)0.540.320.072铂铂1.20.25有机玻璃有机玻璃0.80.8有机玻璃钢0.4 — 0.50.4 — 0.5聚苯乙烯聚苯乙烯0.50.5聚苯乙烯钢0.3-0.350.3-0.35聚乙烯钢0.20,2合成橡胶沥青(干)0.5-0.8合成橡胶沥青(湿)0.25-0.75合成橡胶混凝土(干)0.6-0.85合成橡胶混凝土(湿)0.45-0.75蓝宝石蓝宝石0.20.2银银1.40.55烧结青铜钢-0.13固体粒子合成橡胶1.0 — 4.0--钢铝族元素0.45钢黄铜0.350.19低碳钢黄铜0.510.44低碳钢铸铁0.230.1830.133钢铸铁0.40.21钢铅铜合金0.220.160.145硬质合金石墨0.210.09钢石墨0.10.1低碳钢铅0.950.950.50.3低碳钢磷族元素化合物0.340.173钢磷族元素化合物0.35硬质合金聚乙烯0.20.2硬质合金聚苯乙烯0.3-0.350.3-0.35低碳钢低碳钢0.740.570.09-0.19硬质合金硬质合金0.780.420.05 -0.110.029-0.12钢镀锌钢0.50.45--聚四氟乙烯钢0.040.040.04聚四氟乙烯聚四氟乙烯0.040.040.04锡铸铁0.32碳化钨碳化钨0.2-0,250.12碳化钨钢0.4 — 0.60.08 — 0.2碳化钨铜0.35碳化钨铁0.8木头木头(洁净)0.25 — 0.5木头木头(湿)0.2木头金属(洁净)0.2-0.6木头金属(湿)0.2木头砌块0.6木头混凝土0.62锌锌0.60.04锌铸铁0.850.21材料A材料B摩擦系数干摩擦条件润滑摩擦条件静摩擦滑动摩 擦静摩擦滑动摩 擦注:表中摩擦系数是试验值 ,只能作近似参考固体润滑材料固体润滑材料是利用固体粉末、薄膜或某些整体材料来减少两承载表面间的摩擦磨损作用 的材料。
在固体润滑过程中,固体润滑材料和周围介质要与摩擦表面发生物理、化学反应生成 固体润滑膜,降低摩擦磨损中文名固体润滑材料采用材料固体粉末、薄膜等作用减少摩擦磨损使用物件齿轮、轴承等目录1. 1基本性能2.2使用方法3.3常用材料 基本性能1) 与摩擦表面能牢固地附着,有保护表面功能固体润滑剂应具有良好的成膜能力,能与摩 擦表面形成牢固的化学吸附膜或物理吸附膜,在表面附着,防止相对运动表面之间产生严重的 熔焊或金属的相互转移2) 抗剪强度较低固体润滑剂具有较低的抗剪强度,这样才能使摩擦副的摩擦系数小,功率 损耗低,温度上升小而且其抗剪强度应在宽温度范围内不发生变化,使其应用领域较广3) 稳定性好,包括物理热稳定,化学热稳定和时效稳定,不产生腐蚀及其他有害的作用物 理热稳定是指在没有活性物质参与下,温度改变不会引起相变或晶格的各种变化,因此不致于 引起抗剪强度的变化,导致固体的摩擦性能改变化学热稳定是指在各种活性介质中温度的变化不会引起强烈的化学反应要求固体润滑剂 物理和化学热稳定,是考虑到高温、超低温以及在化学介质中使用时性能不会发生太大变化, 而时效稳定是指要求固体润滑剂长期放置不变质,以便长期使用。
此外还要求它对轴承和有关 部件无腐蚀性、对人畜无毒害,不污染环境等4) 要求固体润滑剂有较高的承载能力因为固体润滑剂往往应用于严酷工况与环境条件如低 速高负荷下使用,所以要求它具有较高的承载能力,又要容易剪切使用方法1) 作成整体零件使用某些工程塑料如聚四氟乙烯、聚缩醛、聚甲醛、聚碳酸脂、聚酰胺、 聚砜、聚酰亚胺、氯化聚醚、聚苯硫醚和聚对苯二甲酸酯等的摩擦系数较低,成形加工性和化 学稳定性好,电绝缘性优良,抗冲击能力强,可以制成整体零部件,若采用环璃纤维、金属纤 维、石墨纤维、硼纤维等对这些塑料增强,综合性能更好,使用得较多的有齿轮、轴承、导轨 、凸轮、滚动轴承保持架等2) 作成各种覆盖膜来使用通过物理方法将固体润滑剂施加到摩擦界面或表面,使之成为具 有一定自润滑性能的干膜,这是较常用的方法之一成膜的方法很多,各种固体润滑剂可通过 溅射、电泳沉积、等离子喷镀、离子镀、电镀、粘结剂粘结、化学生成、挤压、浸渍、滚涂等 方法来成膜3) 制成复合或组合材料使用所谓复合(组合)材料,是指由两种或两种以上的材料组合或 复合起来使用的材料系统这些材料的物理、化学性质以及形状都是不同的,而且是互不可溶 的。
组合或复合的最终目的是要获得种性能更优越的新材料,一般都称为复合材料4) 作为固体润滑粉末使用将固体润滑粉末(如MoS2 )以适量添加到润滑油或润滑脂中,可 提高润滑油脂的承载能力及改善边办润滑状态等,如MoS2油剂、MoS2油膏、MoS2润滑脂及M oS2水剂等常用材料1) 二硫化钼(1) 低摩擦特性2) 高承载能力3) 良好的热稳定性(4) 强的化学稳定性(5) 抗辐照性(6) 耐高真空性能2) 石墨石墨在摩擦状态下,能沿着晶体层间滑移,并沿着摩擦方向定向石墨与钢、铬和橡胶等 的表面有良好的粘附能力,因此,在一般条件下,石墨是一种优良的润滑剂但是,当吸附膜 解吸后,石墨的摩擦磨损性能会变坏所以,一般倾向于在氧化的钢或铜的表面上以石墨作润 滑剂3) 氟化石墨与石墨或二硫化钼相比,它的耐磨性好,这是由于氟碳键的结合能较强所致层与层之间 的距离比石墨大得多,因此更容易在层间发生剪切由于氟的引入,使它在高温、高速、高负 荷条件下的性能优于石墨或二硫化钼,改善了石墨在没有水气条件下的润滑性能4) 氮化硼氮化硼是一种新型陶瓷材料,高温、高压下可烧结而成氮化硼的密度为2. 27g/cm3,熔 点为3100〜3300°C;莫氏硬度为2;在空气中摩擦系数为0. 2,而在真空中为0. 3;在空气中 热安定性为700°C,而在真空中为1587°C.它耐腐蚀,电绝缘性很好,比电阻大于10-60. cm ;压缩强度为170MPa ;在c轴方向上的热膨胀系数为41x10-6/ C而在d轴方向上为一2. 3x10-6 ;在氧化气氛下最高使用温度为900C,而在非活性还原气氛下可达2800C,但在常温下润滑 性能较差,故常与氟化石墨、石墨与二硫化钼混合用作高温润滑剂,将氮化硼粉末分散在油中 或水中可以作为拉丝或压制成形的润滑剂,也可用作高温炉滑动零件的润滑剂,氮化硼的烧结 体可用作具有自润滑性能的轴承、滑动零件的材料。
5) 氮化硅氮化硅属于六方晶系,是一种陶瓷材料,不具备石墨那样的层状构造,也没有氧化铅那样 的塑性流动性,由于粒子硬度高,所以在粉末状态不具有润滑性但其成形体表面经过适当精 加工,由于与其接触的微凸体点数减少可呈现出低摩擦系数据研究结果称,表面精加工至 0 .05〜0. 025pm时,摩擦系数可达0. 01 .氮化硅的而磨性因环境气氛、负荷、速度等条件及 表面粗糙度不同而变化在干摩擦条件下耐磨性良好6) 聚四氟乙烯聚四氟乙烯有很好的化学安定性和热稳定性在高温下与浓酸、浓碱、强氧化剂均不发生 反应,即使在王水中煮沸,其重量及性能都没有变化而且它在很宽的温度范围和几乎所有的环境气氛下,都能保持良好化学安定性、热稳定性 以及润滑性聚四氟乙烯具有各向异性的特性,在滑动摩擦条件下,也能发生良好的定向它的摩擦系 数比石墨、MoS2都低一般聚四氟乙烯对钢的摩擦系数常引用为0. 04,在高负荷条件下,摩 擦系数会降低到0. 0167) 尼龙尼龙的摩擦系数随负荷的增加而降低,在高负荷条件下,摩擦系数可以降至0. 1〜0. 15 左右;在摩擦表面存在有油或水时,摩擦系数有更大的下降趋势尼龙的摩擦系数还随着速度 的增加或表面温度的升高而。