抗磨劑一二硫化鉬、硫化銻、硫化鉛、硫化鋅以及硫磺、銅屑、錫粉、鋁粉等

　　一切學(xué)科特別是邊緣學(xué)科之間不可避免地存在關(guān)聯(lián)性和滲透性?！翱鼓币辉~迄今為止在摩擦材料領(lǐng)域尚未被人運(yùn)用，但在涉及摩擦與潤滑的技術(shù)術(shù)語中并不陌生。為了對(duì)標(biāo)題中這些功能相似的材料一詞以蔽之，姑且用之。

　　硫是一種活性元素，一些金屬硫化物、硫磺甚至金屬用于摩擦材料，是基于它們?cè)诟邷毓r摩擦副的表面上能形成潤滑轉(zhuǎn)移膜的摩擦學(xué)機(jī)理。在摩擦過程中，添加于剎車片中的硫化物首先在摩擦表面形成吸附膜;然后由于機(jī)械剪切作用和其他摩擦誘導(dǎo)因素如熱、外激電子、變形能、新鮮表面等的作用，使它們與鋼質(zhì)對(duì)偶表面發(fā)生摩擦化學(xué)反應(yīng)，形成轉(zhuǎn)移膜。顧名思義，“轉(zhuǎn)移”二字含有變化、新生之意。摩擦的高溫?zé)Y(jié)、氧化作用使金屬硫化物中的金屬元素、硫元素和對(duì)偶物質(zhì)元素的化合價(jià)發(fā)生變化(升高)，生成新物質(zhì)的潤滑膜，即稱轉(zhuǎn)移膜。那么組成抗磨劑的物質(zhì)，除硫無素有兩種化合價(jià)外，其他金屬元素也需是多價(jià)元素，如果是兩性金屬更好。

　　以添加二硫化鉬為例，鉬元素有+4、+6兩個(gè)化合價(jià)，二硫化鉬除了它本身具有質(zhì)軟、光滑的直接潤滑作用以外，形成抗磨轉(zhuǎn)移膜的大致結(jié)果是，Mo元素由Mo+4逐漸變?yōu)镸o+6，鐵元素的電價(jià)也會(huì)發(fā)生變化，此時(shí)轉(zhuǎn)移膜主要含有FeS3、FeSO4、FeO、MoO3等。轉(zhuǎn)移膜的形成改變了摩擦接觸的類型，從金屬與高聚物復(fù)合材料的干摩擦接觸，變?yōu)楦呔畚锱c高聚物接觸，因而提高了摩擦材料的摩擦耐磨性能和承載能力，保護(hù)了價(jià)格昂貴的對(duì)偶部件，還可減輕摩擦震顫和噪音。這種摩擦機(jī)理的描述并非主觀臆斷，在潤滑學(xué)界已有成熟的理論與研究方法，是以掃描電鏡(SEM)對(duì)摩擦副表面進(jìn)行圖象分析，再以X-光光電子能譜(XPS)法測定轉(zhuǎn)移膜成分的電子結(jié)合能，將之與含硫化合物電子結(jié)合能的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)照，便得出轉(zhuǎn)移膜形成的證據(jù)及其成分的合理判斷。

　　過去有一種片面的認(rèn)識(shí)，好象在摩擦材料中加入銅粉、鋁粉、錫粉只是為了加強(qiáng)導(dǎo)熱、散熱的需要，其實(shí)還有一個(gè)主要用意是讓它們與加入的硫磺發(fā)生摩擦化學(xué)反應(yīng)，生成耐磨的硫化物轉(zhuǎn)移膜。此外它們有的還能起到高溫粘結(jié)劑的作用，如錫粉的熔點(diǎn)為232℃，鋁粉的熔點(diǎn)為568℃，正好覆蓋了摩擦材料使用工況的高溫區(qū)段，其熔液或熔融的硫化物對(duì)有機(jī)樹脂粘結(jié)劑起輔助或替代粘結(jié)作用，及時(shí)掏有機(jī)物灼燒的粗硬炭粒在摩擦副表面產(chǎn)生的有害干摩擦。從另一種意義上講，這種能流動(dòng)的熔融膜也是另一種形式上的轉(zhuǎn)移膜的形成及效能與硫化物抗磨劑的使用比例有關(guān)，因其添加量不大，企業(yè)更應(yīng)仔細(xì)試驗(yàn)并摸索出適當(dāng)?shù)呐浔?另外有些硫化物有毒，例如硫化鉛就在淘汰之列。目前這些原料我國均能生產(chǎn)。常州宏泰摩擦材料有限公司提供的技術(shù)參數(shù)如下表。

　　表3-18幾種抗磨劑的技術(shù)參數(shù)