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在金属表面形成物理吸附或化学吸附膜

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在金属表面形成物理吸附或化学吸附膜

发布日期:2018-04-24 作者: 点击:

齿轮油复合剂齿轮油最常用的含硫添加剂为硫化异丁烯,其硫含量高、活性硫多、效果好、颜色浅,作为极压抗磨添加剂在各类齿轮油和切削油中得到了广泛应用。其他硫系添加剂有硫代酯、多硫化物、硫化动植物油脂和磺酸盐等。目前在工业齿轮润滑油中应用最多的是硫化异丁烯、硫磷酸酯、硫化棉籽油和硫化烯烃棉籽油等。

这些极性含硫化合物均能在金属表面形成物理吸附或化学吸附膜,从而起减摩抗磨作用;随着摩擦副接触表面温度的升高,添加剂分子中的S-S键断裂并同金属发生化学反应,形成硫醇铁膜,从而起减摩抗磨作用;在极压条件下,添加剂分子中的C-S键断裂,释放出来的活性硫原子同铁反应生成硫化铁膜,从而起极压抗磨作用;由于硫化铁的分解温度超过750oC,因此含硫添加剂可以在高温条件下使用。

由于硫系添加剂在金属表面形成的物理吸附膜和硫醇铁膜具有良好的抗磨作用,因此可以认为,二硫化物和多硫化物分子中的S-S键越容易断裂,其抗磨性能越好;且烷基直链碳链越长,其抗磨性能越好。最近有研究表明,硫化烯烃在中等载荷条件下可与金属表面发生复杂的化学反应,生成高分子聚合物膜,从而起到抗磨减摩作用。

与此同时,硫系添加剂的承载能力取决于硫化铁膜形成的难易程度,亦即添加剂分子中C-S键断裂释放出活性硫元素的难易程度;因此,C-S键的键能越小,则添加剂的承载能力越高。此外,硫化物作为极压抗磨添加剂的摩擦学性能不仅取决于添加剂本身的分子结构,还同环境中的氧密切相关;当润滑油中溶解氧含量较低时,硫化物几乎无极压作用。

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