正如物质有不同的状态一样，润滑剂也有不同的类型。四个主要类别是气体、液体、粘性（油脂）和固体。在工业润滑领域，我们处理流体和润滑脂，但某些操作环境使这些不适合 - 在这些情况下，我们经常转向固体润滑剂。

一、固体润滑剂的润滑机理

对于油和油脂，我们通常依靠液膜的形成来分隔相对运动的两个表面。当负载过高或速度过低时，我们会进入混合和边界状态，并依靠抗磨剂】和 EP 剂等添加剂来保护机器表面。 固体润滑剂仅在边界状态下起作用。它们的润滑机制基于它们在运动部件表面形成薄膜的能力。该薄膜（有时称为“摩擦膜”）充当表面」之间的屏障，有助于减少粘着磨损。由于它们的剪◤切强度非常低，这些颗粒还可以减少表面之间的摩擦。

二、固体润滑剂的结构

了解固体润滑剂的减摩特性有助于了解其■底层结构。大多数固体润滑剂是由原子薄平面组成的层状固体材料。这有点像沙拉，所□以上面的图片可以让您更好地了解这意味着什么。

各个层（在 MoS2 的情况下，为︻三个原子厚）仅通过弱范德华力结合在一起，并且很容易被相对运动剪切。这个＠ 动作就像一个人在铺满扑克牌的地板上奔□　跑。

摩擦膜的厚度是润滑过程中的关键因素。薄膜提供低摩擦系数并减少磨损，而薄膜太厚会导致摩擦和磨损增加。 摩擦膜的厚度可能受到多种因素的影响，包括所使用的固体润滑剂的类型、运动部件上的负载以及润滑发生的环境。

三、固体润滑剂的●选择

选择固体润滑剂或含有固体润滑剂的润滑脂时，有几种常见的选择。了解每种方法¤的特性及其优缺点很有帮助：

1、石墨

石墨是碳的天然存在形式。它是高温应用的良好润滑剂，并且摩擦系数低。它的工作原『理就像石墨铅笔和纸之间的低摩擦接触一样，单层石墨（技术上现在称为“石墨烯”）被剪切。

石墨的不同寻常之处在于它需要环境气体才能形成摩擦膜。正如 Juan Preciado Flores 博士在 润滑专家 播客第 9 集中所讨论的那样，“碳需要钝化层才能具有较低的摩擦系数。

这就是为什么在干燥环境中进行销▓盘测试时，CoF（摩擦系数）可能为 0.4。如果你添加一点水或增加房间的湿度，摩擦系数可能会达到 0.2，因为你通过添加活性气体来帮助摩擦膜。”

它还具有高▼导电性，这可能有利于滑环接触应用，但在其他地方可能有害↘。

2、二硫化钼 (MoS2)

MoS2（通常简称为“钼”）是一种化合物，是高温高压应用的良好润滑剂，并且具有较低的㊣摩擦系数。它是从一些富含硫化物的矿床中开采出来的，然后进行精炼以达到适合润滑油的纯度。

MoS2 的高温性能仅限于 400 °C，在此温度下分子会发生过度氧化。与石◥墨相比，水对 MoS2 具有相反的作用，因为它经常与分←子发生反应，增加层间的剪切强度，从而增加摩擦系数。

3、氮化硼 (BN)

BN 是由硼和氮制成的化合物，是高温↑高压应用的优良润滑剂。它具有较低的摩擦系数，并且具有很强的耐热冲击性。BN 通常用于炉门润滑等应用以及无法使用 MoS2 的高温化学环∩境。

氮化硼有多种形式（称为“多型体”）。六方氮化硼♂ (h-BN) 具有类似于石墨的层状结构，而立方氮化硼 (c-BN) 类似于金刚石，用于磨损应☆用。

4、氮化硼

在 h-BN 的每一层中，硼和氮原子通过强共价键结合，但弱范德华力意味着层之间并没有牢固地结合在一起。这使其具有较◣低的剪切强度，这是其他固体润滑剂的典型特征。

5、含氟聚〓合物（例如 PTFE）

含氟聚合物（通常是润滑剂中的 PTFE）是该规则的例外。PTFE 分子没有∑低剪切力层，而是很容易相互滑过，因为外部氟原子紧密堆积。PTFE 通常的使用温度上限为 260°C，并且√具有良好的耐反应性化学物质的性能。

四、固体润滑剂的应用

未混合㊣　的固体润滑剂在无法使用液体润滑剂和润滑脂的行业中具有广泛的用途。航天工业长期以来一直依赖航天器、卫星和月球/火星着陆器的干润滑剂涂层，因为液体润滑剂在极端的太空环境中会沸腾。使用方法各不相同，但固体润滑剂经常被电离并溅射到设备表面。

我们通常看到润滑脂中含有固体润滑剂作为工业环境中ξ的添加剂。在采矿和建筑行业典型的高负载、低速应用中尤其〓如此，在这些应用中，润滑齿轮、衬套甚至滚动轴承都无法形成油膜。

它们提供出色的磨损保护，并且可以承受这ξ　些行业中恶劣的操作条件。在某些高冲洗情况下，我们可能会依靠喷水后残留的固体润滑剂来润滑铲斗销，然后再对◥元件进行重新润滑。

您可能还遇到过在液体润滑剂中使用钼和硼的情况。它们通常以可溶形式存在，例如二硫代氨基甲酸钼或硼酸酯，并作为多功能添加剂提供一定的抗磨损保护和抗氧化作用。

可▓溶性钼化合物通过分解成 MoS2 来提供抗磨损功能，然后 MoS2 粘附在负载表面上，其功能与固体润滑剂相同。

未来

固体润滑剂技术的研发》不断进步，工程师和科学家开发出能够承受更恶劣条件并提供更好磨损保护的固体润滑剂。

纳米复合固体润滑剂取得了一些令人兴奋的进展。润滑剂可以由不同类型固体油的纳米颗粒制▅成（例如交替层中与石墨结合的二硫化钼）。结合各个分子的最佳性能，可以同时实现高温和高压润滑。

他们也可能从可持续转型中受益；随着越来越多的企业寻求减少化石燃料的使用，用固体润滑剂浸渍的机器表面或用固体润滑剂代替液体润滑剂可能会变得更加普遍。

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