文 献 综 述

1.研究背景及意义

随着现代工业的迅速发展，锂基润滑脂作为多效脂已在汽车和其他工业领域获得广泛应用。然而，工业生产部门对润滑脂的耐高温、极压抗磨、抗水、防护、轴承寿命等多方面的性能都提出了日益严格的要求。目前润滑脂发展的总趋势是多效能、高滴点，以适应现代机械部件的润滑要求。我国高滴点润滑脂发展较慢，因此加紧高温润滑脂的研究开发对满足国内高温润滑脂的需求显得尤为必要。

近年来，随着纳米科技的飞速发展，纳米微粒被作为润滑油抗磨添加剂的研究工作已成为热点。与传统的 S、P 抗磨添加剂相比，纳米微粒具有更显著的抗磨性能和环境友好性能^[1]，同时纳米微粒作为润滑油脂添加剂通常表现出良好的抗磨性能、一定的减摩性能、优异的极压性能、环境友好性、耐温性和抗疲劳性^[2]。此外，纳米材料在磨损表面的沉积可能对磨损表面起一定的修复作用，油膜厚度和承载能力会随着微粒添加量的增加而增加。经过对纳米微粒作为润滑油品添加剂的摩擦学特性进行大量研究，结果表明，多种纳米微粒作为润滑油添加剂能有效地改善油品的润滑特性。目前有关含纳米材料润滑脂的研究主要集中在改善润滑脂的抗磨减摩性能、提高耐高温性能和自修复性能，以及降噪性能等。

目前，人们已经成功制备出多种纳米粉体，如纳米氧化锌、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙等，其中，纳米二氧化硅因具有小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等纳米材料所具有的特性外，还具有特殊的光电特性、高磁阻现象、非线性电阻现象以及在高温下仍具有的高强、高韧、稳定性好等奇异特性，广泛应用于橡胶、塑料、涂料、陶瓷、黏合剂、化妆品、电子封装材料、药物载体等，具有广阔的应用前景和巨大的商业价值。目前研究表明，纳米二氧化硅在润滑油中具有很好的减磨、抗磨效果，本课题主要探讨纳米SiO₂不同粒径、添加量对锂基脂摩擦学性能的影响，并研究载荷变化对纳米SiO₂对锂基脂摩擦学性能的影响，为耐高温、高负荷、长寿命的润滑脂的开发，延长设备的使用寿命，提高生产率，降低成本，从而获得更大的经济效益具有重要意义。

2.锂基脂简介

润滑脂一般是稠厚的油脂状半固体，用于机械的摩擦部分，起润滑和密封作用；也可用于金属表面，起填充空隙和防锈作用。润滑脂主要由稠化剂、基础油、添加剂三部分组成。润滑脂的工作原理是稠化剂将油保持在需要润滑的位置上，有负载时，稠化剂将油释放出来，从而起到润滑作用。

一般来说，各种类型的通用润滑脂都可以用于滚动轴承的润滑。低性能的钙基、钠基脂价格便宜，但润滑效果不如高性能的润滑脂好，寿命短，换脂周期短。对于一般转速、低负荷、工作温度低的不重要机械的滚动轴承，可采用钙基或复合钙基脂；工作温度稍高又无水湿的环境可选用钠基脂；这里要特别推荐锂基脂，其具有优良的抗水性、机械安定性、耐极压抗磨性能、防水性和泵送性、防锈性和氧化安定性，在极端恶劣的操作条件下，还能发挥超卓的润滑性能。锂基润滑脂是由羟基脂肪酸锂皂稠化矿物油并加入抗氧、防锈防腐等多种极压抗磨等多种添加剂调制而成。锂基润滑脂根据用途及工作条件可分为通用型、汽车用型、二硫化钼型、复合型、极压型等。

2.1通用锂基脂

通用型锂基脂是由1,2-羟基硬脂肪酸锂皂稠化中等粘度矿物油，并加入抗氧防锈添加剂制成，按其锥入度分为1、2、3号。通用锂基脂具有良好的抗水性，机械安定性、防锈性和氧化安定性等特点，属于多用途长寿命，宽温度范围的一种润滑脂，可取代钙基、钠基以及钙钠基脂，是这些润滑脂的换代产品，广泛适用于-20℃~120℃温度范围内各种机械设备的滚动轴承和滑动轴承及其他摩擦部位的润滑。1号适用于集中给脂系统。2号适用于中转速、中负荷的机械设备，如汽车、拖拉机轮毂轴承。中小型电动机、水泵和鼓风机等。3号适用于矿山机械、汽车、拖拉机轮毂轴承，大中型电动机等设备。